DE499338C

DE499338C - Two-wire or four-wire connection with amplifier core

Info

Publication number: DE499338C
Application number: DES75104D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dietwalt Thierbach
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1926-06-29
Filing date: 1926-06-29
Publication date: 1930-06-05

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 5. JUNI 1930ISSUED ON June 5, 1930

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVl 499 KLASSE 21 a 2 GRUPPE JVl 499 CLASS 21 a 2 GROUP

Siemens & Halske Akt-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)Siemens & Halske Akt-Ges. in Berlin-Siemensstadt *)

Zweidraht- oder Vierdrahtverbindung mit VerstärkernTwo-wire or four-wire connection with amplifiers

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. Juni 1926 ab Patented in the German Empire on June 29 , 1926

Bei Fernmeldeleitungen, insbesondere bei Zweidraht- und Vierdrahtverbiindlungen, müssen bekanntlich besondere Einrichtungen vorgesehen werden, die eine Selbsterregung der Leitung verhindern. Zu diesen Einrichtungen zählen die Leitungsnadhbildungen an den Gabelpunkten der Zweidraht- und Vierdrahtverbindungen. Da nun aber die erreichbare Genauigkeit solcher Nachbildungen begrenztWith telecommunication lines, especially with two-wire and four-wire connections, as is known, special facilities are provided that a self-excitation of the Prevent conduction. These facilities include the line needle formation at the fork points the two-wire and four-wire connections. Since, however, the achievable accuracy of such simulations is limited

to ist; bestehen besonders bei der Herstellung langer Verbindungen große Schwierigkeitm. So ist es z. B. in der Regel nicht möglich.;, mehr als etwa vier bis sechs Zweidrahtverstärker hintereinanderzuschalten, ohne daßto is; exist especially in manufacture long connections great difficulty. So it is z. B. usually not possible.;, to connect more than about four to six two-wire amplifiers in series without

t5 Selbsterregung eintritt.t5 self-excitement occurs.

Die Gefahr der Selbsterregung von Zweioder Vierdrahtverstärkern ist gegeben, wenn die erforderliche Güte 'der Nachbildungen an den Gabelstellen nicht erreicht ist. In die-There is a risk of self-excitation of two or four-wire amplifiers if the required quality of the replicas at the fork points has not been achieved. In the-

ao sem Falle besteht über die Gabelstellen eine (ungewollte) Kopplung jeweils zwischen dem Ausgangskreis des einen Verstärkungszwieiges und dem Eingangskreis des anderen Zweiges. Ist nun innerhalb dieses aus den beidenao sem case there is one over the fork points (Unwanted) coupling between the output circuit of one of the amplification sections and the input circle of the other branch. Is now within this of the two

as Zweigen und Gabeln gebildeten Kreises die Summe der Dämpfungen und Verstärkungen negativ, so tritt in bekannter Weise nach dem Rüdkkopplungsprinzip Selbsterregung des Kreises ein. Die Ruckkopplungsanipilitude, die sich nach dem Aufschaukeln der Schwingungen einstellt, ist dabei von der Verstärkerleistung und der Krümmung der Röhrenkennlinien abhängig, die Rüjofckopplungsifrequenz von der unvermeidlichen Eigenfrequenz des Kreises. Diese liegt normalerweise im oberen Teil des hörbaren Bereiches, so daß die Rückkopplungsschwingung als Pfeifton wahrgenommen wird. Da der geradlinige Teil der Röhrenkennlinie meist weit übersteuert wird und eine Verständigung über dkiien in dieser Weise schwingenden Verstärkersatz bekanntlich unmöglich ist, hat man bisher versucht, durch weitgehende Verbesserungen der Leitungsnachbildungen und des Ausgleichs die Selbsterregung zu beseitigen.he branches and forks formed the circle If the sum of the attenuations and gains is negative, then occurs in a known manner the Rüdkkopplungsprinzip self-excitation of the circle. The feedback flexibility that occurs after the oscillations have built up depends on the amplifier power and the curvature of the tube characteristics, the Rüjofck coupling frequency on the inevitable natural frequency of the circle. This is usually in the upper part Part of the audible range so that the feedback oscillation is perceived as a whistling sound will. Since the straight part of the tube characteristic is usually far overdriven and an understanding about the two is in this Wise oscillating amplifier set is known to be impossible, attempts have been made so far through extensive improvements to the line replicas and the compensation Eliminate self-excitement.

Gemäß der Erfindung wird nun ein grundsätzlich neuer Weg zur Vermeidung der Rückkopplungsstörungen beschritten, indem auf die Leitungsnachbildungen oder auf einen guten Ausgleich verzichtet und durch besondere Schaltmittel die Amplitude der Rückkopplungsschwingungen so klein gehalten wird;, daß der Betrieb auf der Leitung nicht mehr gestört ist. Während des Betriebes wird durch die Sprechströme selbsttätig noch eine wei- 55· tere Verminderung der Rüidldiopplungsamplitude und eine Verbeisaerang des Verstärkungsgrades in der Sprechrichtung herbeigeführt. According to the invention, there is now a fundamentally new way of avoiding the feedback disturbances trodden by on the line replicas or on a good one Compensation dispensed with and the amplitude of the feedback oscillations thanks to special switching means is kept so small that the operation on the line is no longer possible is disturbed. During operation, the speech streams automatically generate another 55 · A further reduction in the amplitude of the amplitude of the doubling and a verbeisaerang of the degree of amplification brought about in the direction of speech.

Eine grundsätzliche Anordnung dieser Art für Vierdrahtverbindungen ist z. B. in Abb. 1 dargestellt. Die beiden Teilnehmer^'und i₂ A basic arrangement of this type for four-wire connections is e.g. B. shown in Fig. 1. The two participants ^ 'and i ₂

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden.*) The inventor has been indicated by the patent seeker.

DipL-Ing. Dietwalt Thierbach in Berlin-Spandau.DipL-Ing. Dietwalt Thierbach in Berlin-Spandau.

sind durch, eine Vierdrahtleitung miteinander verbunden; jeder Übertragungsweg enthält eine Anzahl von Verstärkern, z. B. V_x und V₂. Diese Anordnung kommt, da die Leitungsnachbildungen an den Gabeln g_x und g₂ vollständig fehlen, bed normalen Verstärkungen zur Selbsterregung. Um die Amplitude der Selbsterregung zu begrenzen, sind zwei noch näher zu beschreibende Sperreinrichtungen^ und e₂ vorgesehen, denen hinter V₁ bzw. V₂ ein Teil der Rückkopplungsströme zugeführt wird. Die Einrichtungen e_x und e₂ bewirken, daß die Verstärkung der zugeordneten Verstärker V₂ bzw. V₁ um so mehr abnimmt, je größer die den Einrichtungen e_x und e₂ zugeführten Rückkoppluingsströme sind. Die Anordnung kommt dann schließlich in ■ einen Gleichgewichtszustand, in dem d|ie Schwingungsampütude nur durch die Empfindüchkeit von e_x und e₂ gegeben ist, also beliebig klein gehalten werden kann.are connected to one another by a four-wire line; each transmission path contains a number of amplifiers, e.g. B. V _x and V ₂ . This arrangement comes about, since the line simulations on the forks g _x and g _{2 are} completely absent, requires normal reinforcements for self-excitation. In order to limit the amplitude of the self-excitation, two blocking devices ^ and e ₂ , to be described in more detail, are provided, to which a part of the feedback currents is fed _{behind V 1} and V _{2, respectively.} The devices e _x and e _{2 have the} effect that the gain of the associated amplifiers V ₂ and V ₁ decreases the more the greater the feedback currents supplied to the devices e _x and e _2. The arrangement then finally comes into a state of equilibrium in which the oscillation amputation is only given by the sensitivity of e _x and e _2, that is, can be kept as small as desired.

Die Änderung des Verstärkungsgrades der Verstärker läßt sich in mannigfacher Weise vornehmen, z. B. dadurch, daß die hinter V₁ abgegriffenen Rückkopplungsströme in e_x verstärkt und gleichgerichtet werden, und daß die gleichgerichtete Spannung das Gitterpotential des zu sperrenden Verstärkers V₂ aus dem Arbeitsgebiet der Röhre verlagert. Dabei ist es wesentlich/ daß die (untere) Ansprechgrenze der Sperranordnungen e_x und e₂ so gewählt wird, daß die stationäre Amplitude der begrenzten, rückgekoppelten Schwingung etwa so groß oder größer ist wie die Amplitude der in der Leitung vorhandenen Störströme fremden Ursprungs, die also z. B. durch Nebensprechen, Maschinengieräusche usw. hervorgerufen werden. ,The gain of the amplifier can be changed in a number of ways, e.g. B. in that the feedback currents tapped _{after V 1 are} amplified and rectified in e _x , and that the rectified voltage shifts the grid potential of the amplifier to be blocked V ₂ from the working area of the tube. It is essential / that the (lower) response limit of the blocking arrangements e _x and e ₂ is selected so that the steady-state amplitude of the limited, feedback oscillation is about as large or greater than the amplitude of the interference currents of foreign origin present in the line so z. B. caused by crosstalk, machine yaw noises, etc. ,

Eine weitere Möglichkeit, die Verstärker V₁ und V₂ in ihrer Schwingungsamplitode zu begrenzen, besteht darin, daß die Einrichtungen^ und e₂ aus einer Verstärker- und Gleichrichtschaltung bestehen und daß die am Ausgang von e_t und e₂ gleichgerichteten Ströme 'ein oder mehrere mechanische Relais betätigen, welche die bei dem zu sperrendien Verstärker ankommende oder abgehende Leitung ganz oder teilweise kurzschließen.Another possibility of limiting the amplifiers V ₁ and V ₂ in their oscillation amplitode is that the devices ^ and e ₂ consist of an amplifier and rectifier circuit and that the currents rectified at the output of e _t and e ₂ 'a or actuate several mechanical relays, which short-circuit the incoming or outgoing line of the amplifier to be blocked, in whole or in part.

Die beschriebene Anordnung besitzt gewohnlichen Rückkopplungssperrem gegenüber den großen Vorteil, daß sie auch im unbenutzten Zustande stets betriebsfertig ist. Es ist somit nicht nötig, erst einen Teil der Sprechströme dazu zu verwenden, die Leitung bzw. den betreffenden Verstärker betriebsfertig zu machen.The arrangement described has common feedback locks opposite the great advantage that it is always ready for use even when not in use. It it is therefore not necessary to first use part of the speech streams for the line or to make the amplifier in question ready for use.

Wenn beispielsweise Sprechströme von t_x ankommen und nach t₂ übertragen werden sollen, so werden sie sofort von dem Verstärkerv-L weitergegeben, ohne daß die Wortanfänge beschnitten werden, wie es etwa bei gewöhnlichen Rückkopplungssperrern der Fall ist. Außerdem tritt aber noch infolge der besonderen Wirkung der Steueranordnungen e_± und e₂ eine weitere Verbesserung der Sprachübertragung ein, sobald nach dem Eintreffen des Wortanfanges eine zur Beeinflussung der Steuervorrichtung notwendige, sehr kurze Zeit verstrichen ist. Es kann in jedem Falle angenommen werden, daß die mittlere Amplitude der Sprechströme mehrmals größer als die Amplitude der Rückkopplungsund der Störströme ist. Wenn also ein Sprechstrom von t_x über V₁ ankommt, so gelangt er auch in die Sperrvorrichtung e_x und bewirkt infolge seiner größeren Amplitude eine weitere Verlagerung des Arbeitspunktes des Verstärkers V₂, so daß dessen Verstärkungsgrad und die Ruckkopplungsamplitu.de erheblich herabgesetzt wird. Die Folge hiervon ist, daß die Steuervorrichtung' e₂ bedeutend kleinere Amplituden als vorher im Ruhezustand erhält und auf diese Weise den Verstärkungsgrad von V₁ heraufgehen läßt. Die so vergrößerte Amplitude der Sprechströme 8g hinter V_x bewirkt über e_x und weiter auf dem beschriebenen Wege 'eine .weitere Herauf setzung des Übertragungsgrades von V_x, bis ein neues ^Betriebsgleiehgie wicht des Verstärkersystems erreicht ist. Die für diese Einstellung erforderliche Zeit ist. äußerst kjuarz, so daß eine Beeinträchtigung der Verständigung durch die verminderte. Wiedergabegüte des ersten Wortteilchens nicht eintritt.If, for example, speech streams arrive from t _x and are to be transmitted after t ₂ , they are passed on immediately by the amplifier V-L without the beginnings of words being truncated, as is the case, for example, with conventional feedback suppressors. In addition, due to the special effect of the control arrangements e _± and e _{2, there is} a further improvement in the speech transmission as soon as a very short time necessary to influence the control device has passed after the beginning of the word has arrived. In any case, it can be assumed that the mean amplitude of the speech currents is several times greater than the amplitude of the feedback and interference currents. So when a speech stream from t _x arrives via V ₁ , it also reaches the blocking device e _x and, due to its greater amplitude, causes a further shift in the operating point of amplifier V ₂ , so that its gain and the feedback amplitude are considerably reduced. The consequence of this is that the control device ' e ₂ receives significantly smaller amplitudes than before in the idle state and in this way _{allows the gain of V 1 to go} up. The amplitude of the speech currents 8g behind V _x , which is increased in this way, causes a further increase in the degree of transmission of V _x via e _x and further along the path described, until a new operating equilibrium weight of the amplifier system is reached. The time required for this adjustment is. extremely kjuarz, so that an impairment of communication by the diminished. Reproduction quality of the first word particle does not occur.

Solche Anordnungen lassen sich natürlich nicht nur bei Vierdfahtverbindungen, sondern auch bei Zweidrahtverbindungen anwenden. Die Verhältnisse liegen hier so, daß man mit den üblichen Ausgleichsschältungen nur eine bestimmte Zahl von Zweidrahtveirstär- ioo kern in Reihe schalten kann, ohne daß Selbsterregung eintritt. Schaltet man zwei — für sich nicht pfeifende — ■Zweidrahtverbindungen von solcher Länge etwa über 'einen Schnurverstärker zusammen, so tritt für gewohnlich. Selbsterregung ein. In diesem'praktisch sehr wichtigen Fall ermöglicht es die Erfindung, die Schwingungsamplitmde des pfeifenden Systems so klein zu halten, daß sie den Betrieb praktisch nicht mehr stört. Vorteilhaft wird hier die Rüdkkopplungsbegrenzung beim Schnurverstärker vorgenommen, !über den die beiden Zweidrahtverbindungen zusammengeschaltet werden. Abb. 2 zeigt das Prinzipschaltbild eines solchen Schnur-Verstärkers mit Rückkopplungsbegrenzung. Er besteht aus vier Einzelverstärkern V_x und V₄ und zwei Rückkopplungsbegrenzern ^und«?^ deren Wirkungsweise dieselbe ist, wie sie schon für die Rückkopplungsbegrenzung in Vierdrahtverbindungen (Abb. 1) beschrieben wurden.Such arrangements can of course be used not only with four-wire connections, but also with two-wire connections. The situation here is such that one can only connect a certain number of two-wire amplifiers in series with the usual compensating circuits without self-excitation occurring. If one interconnects two two-wire connections of this length, which are not whistling by themselves, for example via a cord amplifier, then it usually occurs. Self-excitement. In this practically very important case, the invention makes it possible to keep the vibration amplitude of the whistling system so small that it practically no longer interferes with operation. It is advantageous to limit the back coupling with the cord amplifier, via which the two two-wire connections are interconnected. Fig. 2 shows the basic circuit diagram of such a cord amplifier with feedback limitation. It consists of four individual amplifiers V _x and V ₄ and two feedback limiters ^ and «? ^ Whose mode of operation is the same as that already described for the feedback limitation in four-wire connections (Fig. 1).

Claims

Patent claims:

ι. Two-wire or four-wire connection with amplifiers, characterized in that the connection is normally in a state of self-excitement, that, however, locking devices are connected to each of the two transmission paths are which, depending on the currents in the associated transmission path, the currents in the opposite Limit the transmission path.

2. Arrangement according to claim i, characterized characterized in that the locking device consists of a tube arrangement, which amplifies, rectifies and with the rectified voltage shifts the grid potential of an amplifier of the other transmission path.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the locking device consists of a tube arrangement which amplifies the feedback currents of the one transmission path and rectifies, and that the rectified currents operate one or more relays, which make the other transmission path wholly or partially ineffective.

4. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that the sensitivity of the blocking system is chosen so that the amplitude of the limited Feedback currents equal to or greater than the other interference currents.

5. Transmission system consisting of two or more two-wire connections or Four-wire connections, characterized in that the transmission system are connected by means of cord amplifiers, in which special switching means according to Claims i to 4 are provided for the purpose of determining the amplitudes of the feedback currents to limit.

1 sheet of drawings