DE452495C

DE452495C - Chain ladder

Info

Publication number: DE452495C
Application number: DEI23851D
Authority: DE
Original assignee: International Western Electric Co Inc
Current assignee: International Western Electric Co Inc
Publication date: 1927-11-14

Description

Kettenleiter. Die Erfindung betrifft Kettenleiter, wie sie insbesondere in Hochfrequenzsignalanlagen benutzt werden. Die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Kettenleiter zeigen unter anderen Besonderheiten die Eigenschaft, daß der Kettenleiter den rein Ohmschen Wellenwiderstand R und noch eine unabhängig von R verfügbare Dämpfungscharakteristik (d. h. Fortpflanzungskonstante) besitzt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Serien- und NTebenschlußglieder --, und z. außer rein Ohmschen Widerständen noch Serienimpedanzen --" und \Zebenschlußimpedanzen z_, besitzen, welche der Gleichung z11- z_1 = R2 genügen. Die Vorteile, die solche Kettenleiter mit sich bringen, sind an Hand von Ausführungsbeispielen beschrieben.Chain ladder. The invention relates to chain ladders, such as those in particular be used in high frequency signal systems. In the following exemplary embodiments The chain ladders described show, among other peculiarities, the property that the ladder has the purely ohmic wave resistance R and another independent has attenuation characteristics (i.e., propagation constant) available from R. This is achieved in that the series and N shunt links -, and z. except purely ohmic resistances still series impedances - "and" Zebenschlußimpedanzen z_, which satisfy the equation z11- z_1 = R2. The benefits of such Bring chain ladder with them are described on the basis of exemplary embodiments.

Die Zeichnung gibt in den Abb. i bis 5 Anordnungen, wie sie bereits bekannt sind. Abb. i zeigt die Schaltung eines Kettenleiters mit wiederkehrenden Gliedern.The drawing gives in Figs. I to 5 arrangements as they are already are known. Fig. I shows the circuit of a ladder with recurring Limbs.

Die Abb. 2, 3, d. zeigen den gleichen Kettenleiter, jedoch mit je einem anderen Abschluß.Figs. 2, 3, d. show the same chain ladder, but with each another degree.

Abb. 5 zeigt einen Kettenleiter mit wiederkehrenden, gitterförmigen Gliedern. Weiter unten ist dieser Kettenleiter mit dem Ausdruck »Gittertype« bezeichnet.Fig. 5 shows a chain ladder with recurring, lattice-shaped Limbs. This chain ladder is referred to below with the expression "grid type".

Abb.6 zeigt eine Anordnung, vermittels welcher die Ströme in einem Abschnitt der Abb. 5 aufgelöst werden können.Fig.6 shows an arrangement by means of which the currents in a Section of Fig. 5 can be resolved.

Die Abb. 7, 8, 9 und io sind Spezialfälle, entsprechend den Abb. 1, 2, 3 und .4. Diese Spezialfälle haben alle die Eigentümlichkeit, claß die charakteristische Impedanz einen konstanten Widerstand darstellt.Figs. 7, 8, 9 and io are special cases, corresponding to Fig. 1, 2, 3 and .4. These special cases all have the peculiarity, the characteristic one Impedance represents a constant resistance.

Die Abb.7a und 8a zeigen gleichwertige Schaltungen für die 'lebenscbluß- bzw. Serienelemente der Abb. 7 bz«-. B.Figures 7a and 8a show equivalent circuits for the life cycle or series elements of Fig. 7 bz «-. B.

Die Abb. i i und r 2 stellen dar, wie zwei Lmpeclanzen --,1 und z_1 nach der Gleichung z" # z=, - R2 dargestellt werden können.The fig. I i and r 2 show how two lmpeclances -, 1 and z_1 can be represented according to the equation z "# z =, - R2.

Abb. 13 zeigt ein Diagramm für eine graphische Vergleichung in Verbindung mit den Abb. 7 bis io.Fig. 13 shows a diagram for a graphical comparison in conjunction with Fig. 7 to io.

Alb. 1¢ zeigt eine Schaltung, bei welcher die Impedanz gleichwertig ist der passiven Impedanz eines bestimmten Telephonhörers innerhalb eines Bereiches von o bis 3 000 Perioden pro Sekunde.Alb. 1 ¢ shows a circuit in which the impedance is equivalent to the passive impedance of a particular telephone receiver within a range from 0 to 3,000 periods per second.

Abb. 15 zeigt, wie der Telephonhörer in einen Kettenleiter konstanter charakteristischer Impedanz eingeschaltet werden kann.Fig. 15 shows how the telephone receiver is constant in a chain ladder characteristic impedance can be switched on.

Abb. 16 zeigt die Schaltung eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Dämpfungsausgleichers.Fig. 16 shows the circuit of one constructed in accordance with the invention Damping compensator.

Abb. 17 und 18 geben Dämpfungscharakteristiken, wie sie bei der Schaltung der Abb. i6 auftreten.Figs. 17 and 18 give damping characteristics as they are in the case of the circuit of Fig. i6 occur.

Der oben gebrauchte Ausdruck »passiver Widerstand« bezeichnet eine Impedanz unter der Annahme, daß die Telephonrnembran mechanisch gegen Schwingungen gehalten ist, so daß eine Reaktion infolge Schwingung der Membran keinen wesentlichen Faktor in die Impedanz an den Klemmen des Telephonhörers einführt.The expression "passive resistance" used above denotes one Impedance assuming that the telephone membrane is mechanically resistant to vibrations is held so that a reaction due to vibration of the diaphragm is no substantial Introduces factor into the impedance at the terminals of the telephone handset.

Der in den Abb. i bis 5 dargestellte Kettenleiter besteht aus wechselnd aufeinanderfolgenden Serienimpedanzen z, und Nebenschlußimpedanzen z2. Wie bereits bemerkt, sind Kettenleiter dieser Art bekannt.The chain ladder shown in Figs. I to 5 consists of alternating successive series impedances z, and shunt impedances z2. As already noticed, chain ladders of this type are known.

Durch Einsetzung von speziellen Werten von zl und z= in die Abb. i bis 5 soll nachstehend gezeigt werden, wie die Impedanzcharakteristiken in jedem einzelnen Falle gleich einem konstanten Widerstand gemacht werden können.By inserting special values of zl and z = in Fig. I through 5 will be shown below how the impedance characteristics in each single trap can be made equal to a constant resistance.

Der gewünschte konstante Widerstand sei R. Dann zeigen die Abb.7, 8, 9 und to die Spezialfälle der Alb. r, 2, 3 und :4. Die lrnpedanzwerte z11 und z21 in diesen vier Abbildungen sind angenommen nach der Gleichung zii#z21=R2. z Man sieht, daß die allgemeine Serienimpedanz z1 der Abb. i in Abb. 7 dargestellt wird durch die Impedanz der Parallelkombination mit 2 R in der einen Verzweigung und einer Impedanz z11 in der anderen Verzweigung. Diese Impedanz z" kann irgendwelcher Art sein. Sie kann dargestellt werden durch einen Widerstand, durch eine Induktivität oder Kapazität oder irgendeine Kombination hiervon. Wenn indessen ein Wert für z11 angenommen ist, so liegt der Wert für z21 fest und kann bestimmt werden. Das N ebenschlußelement z2 der Abb. i ist in Abb. 7 dargestellt durch die Impedanz z21 in Serie mit der Parallelkombination von und , 21. Eine gleichwertige Schaltung für z, ist in Abb. 7a dargestellt. Je nach dem r Widerstand und den Reaktanzwerten wird die eine oder die andere Schaltun'- vorzuziehen sein.The desired constant resistance is R. Then Figures 7, 8, 9 and to show the special cases of the Alb. r, 2, 3 and: 4. The impedance values z11 and z21 in these four figures are assumed according to the equation zii # z21 = R2. It can be seen that the general series impedance z1 of Fig. i in Fig. 7 is represented by the impedance of the parallel combination with 2 R in one branch and an impedance z11 in the other branch. This impedance z "can be of any kind. It can be represented by a resistance, an inductance or a capacitance, or any combination thereof. However, if a value for z11 is assumed, the value for z21 is fixed and can be determined level circuit element z2 of Fig. i is shown in Fig. 7 by the impedance z21 in series with the parallel combination of and , 21. An equivalent circuit for z is shown in Fig. 7a. Depending on the resistance and the reactance values, one or the other circuit will be preferable.

Von welcher physikalischen Art die Impedanz z11 auch sein mag, so ist es möglich, in der Praxis einen Aufbau zusammengefaßter Elemente für z21 so zu gestalten, daß die Gleichung (i) erfüllt wird. Nehmen wir z. B. an, daß z11 in der Schaltung der Abb. i i verkörpert ist, dann ist z21 durch die Schaltung der Abb. 12 gegeben. Man sieht hier eine vollkommene Übereinstimmung, indem eine Serieninduktivität in z11 einem Nebenschlußkondensator in z21 entspricht und umgekehrt, wobei die Induktivitäts- bzw. die Kapazitätselemente durch die Gleichung gegeben sind. Ferner entspricht ein Nebenschluß- bzw. Serienwiderstand r in z11 einem Serien- bzw. Nebenschlußw iderstand vom Werte in z21.Whatever the physical nature of the impedance z11, it is possible in practice to design a structure of combined elements for z21 in such a way that equation (i) is fulfilled. Take e.g. For example, suppose that z11 is embodied in the circuit of FIG. Ii, then z21 is given by the circuit of FIG. You can see a perfect match here, in that a series inductance in z11 corresponds to a shunt capacitor in z21 and vice versa, the inductance or capacitance elements being represented by the equation given are. Furthermore, a shunt or series resistance r in z11 corresponds to a series or shunt resistance of the value in z21.

Es soll nun gezeigt werden, wie die Impedanz für Abb. 7 sich auf R reduziert. Ein Vergleich zwischen den Abb. i und 7 zeigt, daß Der obenerwähnte Wert für die charakteristische Impedanz K,"s der künstlichen Leitung des Filters 7 läßt sich durch die bekannte Formel ausdrücken. Aus dieser bekannten Formel und aus Gleichung (2) erhalten wir, wenn wir z21 der Gleichung (i) in Werten von z11 ausdrücken, den Wert K,", - R.It should now be shown how the impedance for Fig. 7 is reduced to R. A comparison between Figs. I and 7 shows that The above-mentioned value for the characteristic impedance K, "s of the artificial conduction of the filter 7 can be given by the known formula to express. From this known formula and from equation (2), if we express z21 of equation (i) in terms of z11, we obtain the value K, ", - R.

Durch ein entsprechendes Vorgehen kann gezeigt werden, daß die Impedanzen für die Abb. 8, 9 und io sich auf R reduzieren. Betrachten wir nun Abb. 5 und nehmen an, daß z1 und z2 die Werte z11 und z21 haben, wie sie in Gleichung (i) zugrunde gelegt sind. Dann ergibt sich sofort an Hand der aus der Theorie der Kettenleiter bekannten Gleichung daß El - Rist, und so ist Abb. 5 zu der gleichen Klasse zu rechnen wie die Abb.7, 8, 9 und io, insofern, als alle eine Impedanz haben, welche, unabhängig von der Frequenz, gleich ist dem konstanten Widerstand R.With a corresponding procedure it can be shown that the impedances for Figs. 8, 9 and io are reduced to R. Let us now consider Fig. 5 and assume that z1 and z2 have the values z11 and z21, as they are based on in equation (i). Then it immediately follows from the equation known from the theory of the chain ladder that El - Rist, and so Fig. 5 belongs to the same class as figs 7, 8, 9 and io, insofar as they all have an impedance which, regardless of the frequency, is equal to the constant resistance R.

Berücksichtigt man, daß die wesentlichen Merkmale eines Kettenleiters seine charakteristische Impedanz und seine Fortpflanzungskonstante sind, so ergibt sich, daß die obigen Erläuterungen alle diese wesentlichen Merkmale umfassen. Für jede der Abb. 7, 8, 9 und io und ferner für Abb. 5 ist die charakteristische Impedanz R, vorausgesetzt, daß die elementaren Impedanzen z11 und z21 der Gleichung (i) genügen.Taking into account that the essential characteristics of a chain ladder its characteristic impedance and its constant of propagation are, so results that the above explanations cover all of these essential features. For each of Figs. 7, 8, 9 and io and also for Fig. 5 is the characteristic impedance R, provided that the elementary impedances z11 and z21 satisfy equation (i).

Es stehen also in den Abb. 7, 8, 9 und i o und in der Abb. 5 fünf verschiedene Schaltungen zur Verfügung, unter welchen eine Wahl zu treffen ist, wenn man einen Kettenleiter mit konstanter Impedanzcharakteristik herstellen will. (Jberdies enthält jede dieser fünf Typen zwei Impedanzen z11 und z21, von welchen eine frei gewählt werden kann. Man sieht also, daß in der Herstellung solcher Kettenleiter eine beträchtliche Freiheit gewährleistet ist, um gestellten Bedingungen genügen zu können.So there are in Figs. 7, 8, 9 and i o and in Fig. 5 five various circuits are available from which a choice is to be made, if you want to produce a ladder with constant impedance characteristics. (Moreover, each of these five types contains two impedances z11 and z21, of which one can be chosen freely. So you can see that in the manufacture of such chain ladders considerable freedom is guaranteed to meet the conditions set to be able to.

In den Abb. i bis 5 wurde vorausgesetzt, daß die Kettenleiter sich von einer Anfangsklemme bis zu unendlich erstrecken. Man sieht nun, daß die Impedanz und die Stromverhältnisse sich nicht ändern, wenn man einen dem Anfangspunkt entsprechenden Punkt auswählt und das System dort durch einen Widerstand R abschließt. So wird in Abb. 7, welche bei 25, 26 Mittelserienbeendigung hat, wenn man irgendwelche Mittelserienpunkte, wie z. B. 25', 26', auswählt und die Schalter an diesen Punkten öffnet, die Wirkung an den Sendepunkten 25, 26 ungeändert bleiben und die Ströme in der endlichen Folge von Abschnitten keine Änderungen erfahren. Ebenso ist in Abb. io die Impedanz R an den Punkten 27, 28 ungeändert, wenn die Schalter 27', 28' geöffnet werden.In Figs. I to 5 it was assumed that the chain ladder is extend from an initial terminal to infinity. You can now see that the impedance and the current ratios do not change if one corresponds to the starting point Selects point and terminates the system there with a resistor R. So will in Fig. 7, which has mean series termination at 25, 26 if you have any mean series points, such as B. 25 ', 26', and the switch opens at these points, the effect remain unchanged at the transmission points 25, 26 and the currents in the finite sequence no changes are made to sections. The impedance R is also shown in Fig unchanged at points 27, 28 when switches 27 ', 28' are opened.

Diese Kettenleiter können bei jeder Gelegenheit zur Anwendung kommen, wo- der Abschluß ein konstanter Widerstand ist. Wenn keine anderen Gründe vorliegen, so sind die Abb.9 und io den Abb.7 und 8 vorzuziehen, weil sie einfacher in der Schaltung sind und demzufolge billiger ausfallen. Aber dort, wo Symmetrie in beiden Richtungen erwünscht ist, ist der Abschluß der Abb. 7 bzw. 8 und die symmetrische Schaltung der Abb. 5 vorteilhafter als die der Abb. 9 und io.These chain ladders can be used on any occasion where the termination is a constant resistance. If there are no other reasons, so Figs.9 and io are preferable to Figs.7 and 8 because they are simpler in the Circuit and are therefore cheaper. But where there is symmetry in both Direction is desired, the end of Fig. 7 or 8 and the symmetrical one circuit of Fig. 5 is more advantageous than that of Fig. 9 and io.

Es hat sich ergeben, daß ein Kettenleiter der in den Abb. i bis 5 dargestellten Art insofern geändert werden kann, als die inneren Glieder ersetzt werden können durch andere Schaltungen, ohne daß hierbei die charakteristische Impedanz beeinflußt wird. Bezüglich einer gegebenen Schaltung von Gliedern wie in Abb. i bis 4 sei der Ausdruck »M-Type« benutzt, um solche Ersatzglieder zu bezeichnen, welche die charakteristische Impedanz nicht ändern, aber welche die Dämpfungseigenschaften beeinflussen. Ein solcher Ersatz durch M-Typen kann in irgendeinem der Kettenleiter der Abb.7, 8, 9 und io zur Anwendung gelangen, und ein entsprechender Ersatz, der mit »L-Type« bezeichnet sei, kann bezüglich der Glieder der Abb. 5 vorgenommen werden.It has been found that a chain ladder of the type shown in Figs The type shown can be changed to the extent that the inner links are replaced can be through other circuits without affecting the characteristic impedance being affected. With regard to a given circuit of links as in Fig. I up to 4 the term "M-Type" is used to denote such replacement members, which do not change the characteristic impedance, but which change the damping properties influence. Such a substitution by M-types can be in any of the ladder 7, 8, 9 and io are used, and a corresponding replacement, the with "L-Type" can be made with regard to the links in Fig. 5.

In Verbindung mit irgendeiner der künstlichen Leitungen der Abb. 7, 8, 9 und io läßt sich eine graphische Vergleichsmethode anwenden, welche kurz an Hand der Abb. 13 erläutert sei.In conjunction with any of the artificial conduits of Fig. 7, 8, 9 and io a graphical comparison method can be used, which briefly starts with Hand of Fig. 13 is explained.

Direkt aus den Abb. 7 bis io läßt sich ableiten, daß nun sei Setzen wir Gleichung (q.) in Gleichung (3) ein, so ergibt sich unter Berücksichtigung des obengenannten Wertes von y folgendes Resultat: e,-+i -' - e- # eiß _-_ x + yil + axii. (5) Hierbei ist y die Fortpflanzungskonstante und besteht aus zwei Werten, nämlich dem reellen Werta, genannt Dämpfungskonstante, und dem imaginären Wertß, genannt Phasenkonstante. Diese beiden Werte stehen in der Beziehung y =,% -E- iß. In Abb. 13 liegt der Punkt A auf der Abszissenachse, und zwar im Abstand einer Einheit vom Anfangspunkt 0, und von diesem Punkt aus läuft eine Skala von Werten für r11 auf der Abszissenachse. Auf der Ordinatenachse sind die Werte x11 aufgetragen. Da r11 einen Widerstand darstellt, so ist dieser Wert gewöhnlich positiv, und absolut bewertet ist die rechte Seite der Gleichung (5) dieselbe, ob nun x11 positiv oder negativ ist. Infolgedessen genügt der in Abb. 13 dargestellte OOuadrant allen vorkommenden Fällen. Zieht man die Verbindungslinie A-P nach dem Punkt P, welcher bestimmt ist durch die speziellen' Werte von r11 und x11, so stellt die Länge von A-P den Wert e a dar, und der Winkel 0-A-P gibt im Kreisbogen den Wert von ß, wobei sein Vorzeichen dem Vorzeichen von x11 entspricht.It can be deduced directly from Fig. 7 to io that now be If we insert equation (q.) Into equation (3), the following result arises, taking into account the above-mentioned value of y: e, - + i - ' - e- # eiss _-_ x + yil + axii. (5) Here y is the propagation constant and consists of two values, namely the real value a, called the attenuation constant, and the imaginary value β, called the phase constant. These two values have the relationship y =,% -E- iß. In Fig. 13, point A is on the abscissa axis, one unit away from starting point 0, and from this point a scale of values for r11 runs on the abscissa axis. The values x11 are plotted on the ordinate axis. Since r11 represents a resistance, this value is usually positive, and in absolute terms the right-hand side of equation (5) is the same whether x11 is positive or negative. As a result, the OOuadrant shown in Fig. 13 is sufficient for all cases. If the connecting line AP is drawn to the point P, which is determined by the special values of r11 and x11, the length of AP represents the value e a, and the angle 0-AP in the arc of the circle gives the value of β, where its sign corresponds to the sign of x11.

Es läßt sich mit dem Punkt 0 als Mittelpunkt eine Reihe von Kreisen einzeichnen, von denen jeder mit einem entsprechenden Wert a bezeichnet wird. Vermittels eines derartigen Diagramms nach Abb. 13 kann die Dämpfungskonstante a unmittelbar bestimmt werden, wenn die Komponenten bekannt sind. Auch die Phasenkonstante kann leicht als Kreisbogen des Winkels 0- A-P bestimmt werden.With the point 0 as the center, a series of circles can be drawn, each of which is designated with a corresponding value a. Using such a diagram according to Fig. 13 , the damping constant a can be determined directly if the components are known. The phase constant can also easily be determined as a circular arc with an angle of 0- AP.

Entsprechende Formeln bzw. Diagramme lassen sich für die Gittertype der Abb. 5 aufstellen bzw. zeichnen, und es läßt sich eine Karte für die graphische Lösung gestellter Fragen einrichten.Corresponding formulas or diagrams can be found for the grid type of Fig. 5 set up or draw, and it can be a map for the graphic Set up solution to questions asked.

Um zu erläutern, wie der erfindungsgemäß ausgebildete Kettenleiter zur Anwendung gelangen kann, soll ein Apparatstück angenommen werden, dessen Impedanz eine Reaktanz enthält und über einen bestimmten Frequenzbereich variiert, wobei verlangt wird, daß die Einschaltung des Apparates in einen reaktanzlosen Stromkreis weder eine Reaktanz noch eine variable Impedanz einführt. Bei dem vorliegenden Erfindungsgegenstand kann dieses Apparatstück als ein Element eines oder mehrerer Abschnitte eines Kettenleiters nach den Abb. 7, 8, 9,. io oder 5 eingeschaltet werden. Dieser so hergestellte Kettenleiter mit dem Apparatstück hat als charakteristische Impedanz einen konstanten Widerstand. Hierbei arbeitet der Kettenleiter so, daß keine Reaktanz oder Impedanz, welche mit der Frequenz variiert, in den Stromkreis eingeführt wird.To explain how the chain ladder designed according to the invention can be used, a piece of apparatus is to be assumed whose impedance contains a reactance and varies over a certain frequency range, wherein it is required that the device be switched into a non-reactive circuit introduces neither reactance nor variable impedance. In the present subject matter of the invention This piece of apparatus can be used as an element of one or more sections of a ladder according to Figs. 7, 8, 9 ,. io or 5 can be switched on. This chain ladder made in this way with the piece of apparatus has a constant resistance as a characteristic impedance. Here the ladder works so that no reactance or impedance, which with the frequency varies, is introduced into the circuit.

Zum Beispiel wurde für den passiven Widerstand eines bestimmten Telephonhörers, gemessen über dem Sprachfrequenzbereich, folgende Wertskala gefunden: Frequenz Impedanz (Perioden) (Ohm) 0 8o+io 200 85 + 2 60 6oo 103 + i173 i ooo 123 + 2 267 1 50 0 16o + i 375 2000 200 + i 475 3000 28o + i 640 An Hand von Versuchen hat sich herausgestellt, daß diese Impedanz annähernd durch die künstliche Leitung der Abb. 1q. dargestellt werden konnte. Die Konstanten dieses Kettenleiters wurden so gewählt, daß sie die genaue Impedanz des Telephonhörers T bei 6oo Perioden und bei 2 ooo Perioden gaben. Und es hat sich dann herausgestellt, daß ein Unterschied von weniger als 3,5 Prozent bei allen Frequenzen bis zu 2 5oo Perioden und weniger als 5,5 Prozent bei 3 ooo Perioden vorlag.For example, the following value scale was found for the passive resistance of a certain telephone receiver, measured over the voice frequency range: Frequency impedance (Periods) (ohms) 0 8o + io 200 85 + 2 60 6oo 103 + i173 i ooo 123 + 2 267 1 50 0 16o + i 375 2000 200 + i 475 3000 28o + i 6 4 0 Experiments have shown that this impedance is approximately due to the artificial line in Fig. 1q. could be represented. The constants of this ladder were chosen to give the exact impedance of the telephone receiver T at 600 periods and at 2,000 periods. And then it turned out that there was a difference of less than 3.5 percent for all frequencies up to 2,500 periods and less than 5.5 percent for 3,000 periods.

.Nehmen wir die Impedanz der Schaltung zwischen den Punkten 29 und 3o' der Abb.14 mit z11 des Abschnittes 27, 28, 27', 28' der Abb. io an, wobei die Schalter 27', 28' umgelegt sind und den Abschnitt an R anschließen, und nehmen wir an, däß derWiderstand R1 der Abb. 14 ein Teil von R dieses Abschnittes der Abb. i o ist. Dem entspricht Abb. 15 unter der Annahme, daß die Schalter 27 und 27' dieser Abbildung nach unten gelegt sind. Sind dieselben, wie Abb. 15 darstellt, nach oben gelegt, so ist der äquivalente Kettenleiter für den Hörer durch den Hörer selbst ersetzt. Die Schaltung für z., der Abb. io ist links zwischen den Punkten 27, 28 der Abb. 15 gezeigt. Diese Schaltung zwischen den Punkten 27 und 28 genügt der Gleichung (i).Let's take the impedance of the circuit between points 29 and 3o 'of Fig.14 with z11 of section 27, 28, 27', 28 'of Fig Switches 27 ', 28' are thrown and connect the section to R, and we take that the resistance R1 of Fig. 14 is part of R of this section of Fig. i o is. This corresponds to Fig. 15, assuming that switches 27 and 27 'of this Figure are laid down. Are the same as Fig. 15 shows up laid, the equivalent chain ladder for the listener is through the listener himself replaced. The circuit for z., Fig. Io is on the left between points 27, 28 shown in Fig. 15. This circuit between points 27 and 28 satisfies the equation (i).

Infolgedessen ist, obwohl die Impedanz des Hörers T eine sehr bedeutende Reaktanzkomponente hat und beide Komponenten dieser Impedanz über den Frequenzbereich in weitem Maße veränderlich sind, trotzdem an den Klemmen 27, 28 des Kettenleiters in Abb. 15 die Impedanz im wesentlichen ein konstanter Widerstand.As a result, although the impedance of the handset T is very significant Has reactance component and both components of this impedance over the frequency range are variable to a large extent, nevertheless at the terminals 27, 28 of the chain conductor in Fig. 15 the impedance is essentially a constant resistance.

Für eine andere Erläuterung der vorliegenden Erfindung soll die Anordnung eine Dämpfungsausgleichers, der zwischen einer Leitung und einem Verstärker liegt, beschrieben werden. Von jedem Verstärker Rp, und Rp2 der Abb. 16 ist angenommen, daß er konstanten Widerstand R hat. Zwischen diese Verstärker und die Leitung 31 sollen künstliche Leitungen N, und N., welche die Dämpfung ausgleichen, gelegt werden, so daß die Dämpfung nach den Verstärkern konstant ist, und die Impedanz der künstlichen Leitungen in Kombination mit den diesbezüglichen Verstärkern soll dieselbe sein, wie diejenige der Verstärker allein.For another explanation of the present invention the arrangement is intended an attenuation compensator that lies between a line and an amplifier, to be discribed. From each amplifier Rp, and Rp2 of Fig. 16 it is assumed that it has constant resistance R. Between these amplifiers and line 31 artificial lines N, and N, which compensate for the attenuation, are to be laid, so that the attenuation after the amplifiers is constant, and the impedance of the artificial Lines in combination with the relevant amplifiers should be the same, like that of the amplifier alone.

Es soll angenommen werden, daß die Leitung 31 für die Zwecke des Ausführungsbeispieles eine bestimmte Leitung von 150 :Meilen Länge ist, für welche die Dämpfungscharakteristiken auf experimentellem Wege ermittelt wurden. Dies ist in Abb. 17 dargestellt, wo die Dämpfung pro Meile in Tausendperioden aufgetragen ist. Hierbei stellt die Kurve a die Verhältnisse bei ganz schlechtem Wetter, die Kurve D bei durchschnittlich schlechtem Wetter, die Kurve b bei durchschnittlich trockenem Wetter, die Kurve c bei trockenem Wetter dar, wobei die geringste Dämpfung gemessen ist, und Kurve d nimmt eine Streuung Null an. Die normalen Grenzen für die meisten Wetterlagen und Leitungsbedingungen liegen z-,vischen den Kurven D und b. Man sieht, daß die Dämpfung mit der Frequenz anwächst, aber auf eine Weise, die in hohem Maße vom Wetter abhängt. Die Kurve D ist als Grundlage gewählt. Diese Kurve gibt die durchschnittliche Dämpfung für diese Leitung von iSo Meilen unter der Voraussetzung von schlechtem Wetter.Assume that line 31, for the purposes of the embodiment, is a particular line 150: miles in length for which the attenuation characteristics have been determined experimentally. This is shown in Fig. 17, where the attenuation per mile is plotted in thousands of periods. Curve a represents the conditions in very bad weather, curve D in average bad weather, curve b in average dry weather, curve c in dry weather, where the lowest attenuation is measured, and curve d has zero scatter at. The normal limits for most weather and line conditions are z-, between curves D and b. It can be seen that the attenuation increases with frequency, but in a way that is highly weather dependent. The curve D is chosen as the basis. This curve gives the average attenuation for this line of iSo miles assuming bad weather.

Die Wellenfilter F1 und FZ sind mit der Leitung 31 in der in Abb. 16 dargestellten Weise verbunden, um die zwei Frequenzbereiche zu trennen, von denen der eine die Frequenz von 6,6 bis i9 Tausendperioden und der andere von 21 bis 3o Tausendperioden umfaßt. Die Leitung 31 ,dämpft die Ströme durch die Charakteristik D der Abb. 17. Es ist erwünscht, daß die Dämpfung bis zu den Verstärkereingangsklemmen konstant ist, beispielsweise dargestellt durch D'1, D'2. Infolgedessen sollen die künstlichen Leitungen N1 und N2 Dämpfungscharakteristiken gleich Dl und DZ haben, so daß bei allen Frequenzen der diesbezüglichen Bereiche die Ordinaten von D'1 und D'2 durch Summierung der Ordinaten von D und D,. oder D, erhalten werden, je nachdem der Fall liegt. Alle Dämpfungen der Abb. 17 sind ausgedrückt pro Meile der Leitung, infolgedessen müssen die Ordinaten von Dl und D. mit iSo multipliziert- werden, um die gewünschten Dämpfungen in den künstlichen Leitungen N1 und TZ zu erhalten.The wave filter F1 and FZ are connected to the line 31 in the in Fig. Manner illustrated 1 6, to separate the two frequency ranges, one of which is the frequency of 6.6 to i9 thousand periods and the other from 21 comprises up to 3o thousand periods . Line 31, attenuates the currents by characteristic D of Figure 17. It is desirable that the attenuation be constant up to the amplifier input terminals, for example represented by D'1, D'2. As a result, the artificial lines N1 and N2 should have attenuation characteristics equal to Dl and DZ, so that the ordinates of D'1 and D'2 by adding up the ordinates of D and D ,. or D, as the case may be. All attenuations in Fig. 17 are expressed per mile of the line, consequently the ordinates of Dl and D. must be multiplied by iSo in order to obtain the desired attenuations in the artificial lines N1 and TZ.

Nachdem in den Charakteristiken D1 und D, bestimmt wurde, wie die künstlichen Leitungen N1 und N2 funktionieren sollen, nehmen wir an, daß die künstliche Leitung ein einzelner Abschnitt der Abb. io ist, nämlich der Abschnitt 27, 28, 27', 28'. Die gegebene konstante Impedanzcharakteristik des Verstärkers wird Element R des - Kettenleiters der Abb. io, von welcher angenommen wurde, daß die Schalter 27',28' geschlossen sind.After determining in the characteristics D1 and D, how the If artificial lines N1 and N2 are to work, let us assume that the artificial Line is a single section of Fig. Io, namely section 27, 28, 27 ', 28 '. The given constant impedance characteristic of the amplifier becomes element R des - ladder of Fig. Io, of which it was assumed that the switches 27 ', 28' are closed.

Um z11 einen geeigneten Aufbau zu geben, der der Dämpfungscharakteristik Dl oder D. entspricht, nehmen wir Gleichung (3) zu Hilfe (und nehmen hierbei die absoluten Werte ihrer Glieder). Durch Versuch wird gefunden, daß der Kettenleiter, welcher im oberen Teil der Abb. 16 mit z11 bezeichnet ist, den Bedingungen entspricht. Hierauf wird mit Hilfe der Gleichung (i) die Kombination der Elemente, die in Abb. 16 mit z.1 bezeichnet sind, erhalten, und dieses Element z.1 findet in Abb. io Aufnahme.In order to give z11 a suitable structure for the damping characteristics Dl or D., we use equation (3) as an aid (and here use the absolute values of their members). By experiment it is found that the chain ladder, which is designated in the upper part of Fig. 16 with z11, corresponds to the conditions. Then, with the help of equation (i), the combination of the elements shown in Fig. 16 are designated by z.1, and this element z.1 is included in Fig.

Für größere Genauigkeit ist die Streuung in den Induktivitäten berücksichtigt, und zwar als kleiner äquivalenter Widerstand.For greater accuracy, the scatter in the inductances is taken into account, as a small equivalent resistance.

Was die besonderen Werte für den Widerstand und die Reaktanzelemente betrifft, welche die Impedanzen z11 und z21 der Abb.16 ausmachen, so können diese bestimmt werden dadurch, daß man eine Anzahl von Punkten auf den Charakteristiken Dl oder D2, entsprechend der Anzahl von Parametern, annimmt und dann die Dämpfungscharakteristik für den Kettenleiter N1 oder IV, durch diese Punkte gehen läßt. Auf diese Weise läßt sich eine sehr enge Annäherung erreichen, wie die Kurven der Abb. 18 erkennen lassen, in welcher die punktierten Linien die gewünschten Charakteristiken darstellen, während die vollausgezogenen Linien die wirklich erhaltenen Charakteristiken bezeichnen.As for the special values for the resistance and the Relates to reactance elements, which make up the impedances z11 and z21 in Figure 16, so these can be determined by placing a number of points on the Characteristics D1 or D2, according to the number of parameters, assumes and then the attenuation characteristics for the ladder N1 or IV, through these points lets go. In this way a very close approximation can be achieved, like the The curves in Fig. 18 show in which the dotted lines represent the desired Characteristics represent, while the full lines represent those actually preserved Identify characteristics.

Trotzdem die Ströme über Leitung 31, entsprechend der Frequenz, in verschiedener Weise gedämpft ankommen, so haben die Ströme an den Verstärkereingangsklemmen eine konstante Dämpfurig für alle Frequenzen innerhalb der betreffenden Bereiche. Die die Dämpfung ausgleichenden Kettenleiter N1 und N2 geben eine hohe Dämpfung, wenn die Leitungsdämpfung gering ist, und umgekehrt, so daß sie in Kombination mit der Leitung eine konstante Dämpfung zur Folge haben. Dieses Resultat ist .erreicht, ohne daß Impedanzunregelmäßigkeiten und demzufolge Reflektionseffekte eintreten.Nevertheless, the currents via line 31, according to the frequency, in If they arrive attenuated in various ways, then the currents at the amplifier input terminals a constant attenuation for all frequencies within the relevant ranges. The chain conductors N1 and N2, which compensate for the attenuation, provide high attenuation, if the line attenuation is low, and vice versa, so that it is in combination with result in constant attenuation of the line. This result has been achieved without impedance irregularities and consequent reflection effects occurring.

Dieselben z11 und z..-können in einem einzelnen Abschnitt der Kettenleiter der Abb. 7, 8 und 9 benutzt werden, um N1 und N2 zu erhalten. Hierbei würden dieselben Dämpfungen und konstanten Impedanzen sich ergeben. Abb. to gibt immer eine billig herzustellende Schaltung.The same z11 and z ..- can be in a single section of the ladder 7, 8 and 9 can be used to obtain N1 and N2. Here would be the same Attenuations and constant impedances result. Fig to always gives a cheap one circuit to be produced.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Chain ladder, characterized in that in the series part z1 an ohmic resistance R and an impedance z11 which are some function of the Frequency is, and in the shunt part a different impedance z21 and ohmic resistances R are included in such a way that z11 # z21 = R2, so that the ladder at his Input terminals are constant within a considerable frequency range Characteristic impedance R has.

2. Chain ladder according to claim 1, characterized in that that the elements of the same are combined "in such a way that with a characteristic impedance R at the output terminals of the conductor the propagation constant at the input terminals is also equal to R within a considerable frequency range.

Chain ladder according to claim z, characterized. characterized that the same at least one of impedances and ohmic resistance member according to the equation z11 # z21-R2 and has a constant characteristic impedance R at the output terminals, the propagation constant at the input terminals equal to R within a considerable frequency range is. q ..

Constant resistance and chain ladder in series with it, thereby characterized in that this circuit is within a considerable frequency range has constant resistance, although the chain conductor resistance and inductance are optional are changeable.

5. Arrangement to reduce the attenuation between a source- electromotive To regulate force and a constant resistance, characterized by a switched on Chain ladder according to Claim 1, the impedances z11 of which are determined in such a way that the damping component the propagation constant of the chain conductor compensates the damping to be controlled.

6. Method to create an arrangement with any, within supply variable impedance value z11 with current over a considerable frequency range and at the same time to keep the resistance R in front of this current source constant, thereby characterized in that the current source is used simultaneously with the arrangement according to claim 5 and an auxiliary impedance z21 according to the equation z "-z, 1 = R2 in such a way that the whole has the resistance R.

7. Procedure for a circuit's general impedance value to unite with a ladder, which is within a desired frequency range should have constant resistance R, characterized in that by experiments a combination of at least one of several pure resistors, inductors and put together capacitances which have the same characteristic impedance z11 like the circuit mentioned within the frequency range, and "then a second Combination forms with an impedance z21, so that z11 is # z21-R2 and on this the first-mentioned and the second-mentioned combination combined in a chain ladder.