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Schaltungsanordnung zur Erleichterung der Prüfung von Fernsprechzwischenverstärkern
In dem gebräuchlichen Fernsprechsystem für den Weitv erkehr verwendet man Verstärker,
deren Verstärkung jeweils die Dämpfung eines Verstärkerfeldes aufhebt. Es bleibt
dann für die gesamte Verbindung als Restdämpfung gerade die Dämpfung eines Verstärkerfeldes
übrig. Die gebräuchliche Dämpfung eines Verstärkerfeldes für den Zweidrahtbetrieb
ist z. B. etwa b - r,3, so daß auch die Verstärkung jedes Verstärkers ,, -
1,3 und die Restdämpfung b,= 1,3 ist. Dies System hat den Nachteil, daß die
Länge der Verstärkerfelder nicht unabhängig von der Restdämpfung der Verbindungen
gewählt «-erden kann, und es muß aufgegeben werden, wenn die Verstärkerfelddämpfungeinen
anderen Wert hat als die Restdämpfung. Die Verstärkung der Verstärker der einzelnen
und verschieden langen Verbindungen ist dann verschieden zu wählen. Wenn man nun
die Verstärker alle gleich baut, so müssen sie mit Hilfe z. B. von Schwächungswiderständen
mit sehr großen Regelbereichen verschieden eingestellt werden. Durch Bedienungsfehler,
die hierbei leicht unterlaufen können, etwa durch falsche Einstellung eines Schwächungswiderstandes,
können große Fehler vorkommen, die die Verständigung beeinträchtigen. Ferner ist
die Überwachung erschwert, weil je nach der Anzahl der in einer Verbindung liegenden
Verstärker verschieden große Verstärkungen eingestellt und gemessen werden müssen.
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Nach der Erfindung werden diese Mängel dadurch vermieden, daß die
Verstärker alle mit gleicher Normalverstärkung gebaut werden. Durch besondere Schaltmittel,
die u. U. nicht verstellbar zu sein brauchen, werden die Verstärker bei Einbau in
die Verbindungen auf diejenige Betriebsverstärkung eingestellt, die notwendig ist,
um die gewünschte Restdämpfung zu bekommen. Bei der Prüfung der Verstärker werden
die zur Einstellung auf die Betriebsverstärkung dienenden Schaltelemente unwirksam
gemacht, zweckmäßig selbsttätig. Handelt es sich z. B. um eingeschaltete Schwächungswiderstände
oder Dämpfungsnetzwerke, so- können sie beim Einstecken der Stöpsel in die Prüfklinken
des Verstärkers selbsttätig abgeschaltet werden.
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Der Erfindungsgegenstand hat den Vorteil, daß die Verstärker einheitlich
gebaut und eingestellt sind. Sie haben nur, wenn sie an der betriebsmäßigen Schaltung
liegen, die verlangte Betriebsverstärkung, für die Messung sind sie aber genau so
zu behandeln wie einheitlich eingestellte Verstärker. Zur Einstellung der Verstärker,
die immer noch, z. B. mit Rücksicht auf Verschiedenheiten der Röhren, notwendig
ist, genügen Regelvorrichtungen mit kleinen Regelbereichen, mit
denen
bei der Prüfung die Normalverstärkung hergestellt wird. Der Prüfende braucht nicht
festzustellen, ob der Verstärker in einer langen oder kurzen Verbindung liegt, oder
welche Betriebsverstärkung er haben muß. Dadurch wird vermieden, daß Fehler bei
der Bedienung vorkommen, und bei selbsttätiger An- und Abschaltung der zur Einstellung
auf betriebsmäßige Verstärkung dienenden Schaltelemente sind Fehler vollständig
ausgeschlossen. Das alles bedeutet eine Erleichterung und Vereinfachung der Verstärkerprüfung.
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Im folgenden ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Wenn die verlangte Restdämpfung b,. kleiner ist als die Verstärkerfelddämpfung
b. so müssen die in der Verbindung liegenden Verstärker nicht nur die Dämpfung b
je eines Verstärkerfeldes aufheben, sondern außerdem den Unterschied b-br. Die Verstärkung
s muß daher größer sein als die Dämpfung b, und zwar um so mehr, je weniger Verstärker
in der Verbindung liegen. Sind z. B. zwei V erstärkerfelder durch einen Zwischenverstärker
verbunden und ist b = 1,45, b,. - i, i, so muß s - 1,45 t 0,35 = 1,8 sein.
Bei fünf Verstärkern ist die notwendige Verstärkung 5 = 1,45 -j- o,o7 =z 1,52. Alle
Verstärker werden nun so gebaut, daß sie die Höchstverstärkung 1,8 ergeben. Für
eine Verbindung mit fünf Verstärkern wird die Verstärkung auf 1,52 herabgesetzt.
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Ausführungsformen der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt,
die nur die zum Verständnis notwendigen Teile einer Verstärkergabelschaltung enthalten,
nämlich die Ausgleichsschaltung AU mit der Leitung L
und der Nachbildung
N und die beiden Verstärker I%, und h2 für die beiden Sprechrichtungen. Ein einfaches
und an sich bekanntes Mittel besteht in der Einschaltung einer Impedanz J parallel
zum Ausgleichsübertrager, durch die die Verstärkungskurve herabgesetzt wird. In
der Regel wird es sich nahezu um eine parallele Verschiebung handeln, die mit Annäherung
durch einen O.hmschen Widerstand erzielt werden kann. Zweckmäßig wird zur Abschaltung
der Impedanz J ein Schalter .S' vorgesehen, der unmittelbar oder z. B. mit Hilfe
eines Relais selbsttätig geöffnet wird, wenn die Prüfeinrichtungen an den Verstärker
gelegt werden.
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Um die zur Prüfung gebrauchte Meßschaltung bequem an den Verstärker
anlegen zu können, sind in der Regel, wie in Abb. 2 dargestellt, zwischen der Ausgleichsschaltung
AU und der Leitung L und zwischen Ausgleichsschaltung und Nachbildung
14T Klinken K,, und K2 angebracht. Die Schwächungsimpedanz kann dann vorteilhaft
außerhalb des durch diese beiden Klinken begrenzten Leitungsabschnittes angeschlossen
werden, wie es in der Abb. 2 dargestellt ist, so daß beim Einführen der Stöpsel
in die Klinken gleichzeitig mit der Leitung und Nachbildung auch die Impedanz J
abgeschaltet wird. Es wird u. U. erwünscht sein, die Schwächungsirnpedanz nicht
auf dem Verstärkergestell unterzubringen, sondern z. B. auf dem Ringübertragergestell,
so daß die Verbindungsleitungen für die Impedanz J von diesem Gestell zu einem anderen,
z. B. dem Verstärker-oder Nachbildungsgestell, geführt werden müssen. Derartige
Leitungen, die man zu Bündeln zusammenfaßt, geben infolge ihrer Kopplung leicht
Anlaß zu Nebensprechen. Diese Leitungen sind daher in bekannter Weise vor gegenseitiger
Beeinflussung zu schützen. Wenn die Zuführungsleitung h z. B. von der a-Ader abgezweigt
ist, benutzt man zweckmäßig zum Schutz gegen elektrostatische Störungen einen Hilfsleiter
Z_, der an die b-Ader angeschlossen ist, die auf entgegengesetztem Potential ist,
und verdrillt die beiden Leiter miteinander, wie es in Abb. 2 dargestellt ist. Der
Hilfsleiter kann auch als Hülle ausgebildet sein und geerdet werden. Z. B. kann
er an dem Symmetriepunkt zwischen den beiden Wicklungen des Ausgleichsübertragers
angeschlossen sein, der im wesentlichen sich auf Erdpotential befindet.
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Eine andere Möglichkeit besteht darin, Leitungsverlängerungen A, und
A" z. B. T-Schaltungen aus Ohmschen Widerständen, zwischen die Leitung, die Ausgleichsschaltung
und die Nachbildung zu schalten. Zweckmäßig geschieht dies wiederum in der aus Abb.3
ersichtlichen Weise so, daß die Leitungsverlängerungen außerhalb der Klinken K1
und K, liegen. Es ist natürlich auch möglich, sogenannte verzerrende Leitungsverlängerungen
anzuwenden, d. h. solche, deren Dämpfung in Abhängigkeit von der Frequenz im wesentlichen
ebenso verläuft, wie die Dämpfung eines Kabelstückes bestimmter Länge. Solchen Verlängerungen
gibt man in der Regel einen sehr ähnlichen Wellenwiderstand wie dem Kabel, so daß
man bei ihrer Anwendung die Einschaltung einer Verlängerungsleitung vor die Nachbildung
ersparen kann, weil die Nachbildung des Kabels mit der vorgeschalteten, verzerrenden
Verlängerung sich mit den bekannten Mitteln erreichen läßt. Selbstverständlich können
derartige Verlängerungen ganz oder teilweise mit anderen Leitungsverlängerungen
vereinigt werden, falls diese notwendig sind, um ein zu kurzes Verstärkerfeld auf
die vorgeschriebene Dämpfung zu bringen.
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Es ist zweckmäßig, die Schwächungsmittel so auszubilden, daß die Gesamtverstärkung
j edesmal die Verzerrung der Gesamtv erbindung
aufhebt. Um den
Aufwand an Schaltmitteln nicht in unwirtschaftlicher Weise zu erhöhen, wird man
sich bei kurzen Verbindungen, wo geringe Abweichungen der Verstärkungskurve vom
günstigsten Verlauf nicht stören, u. U. mit einer geringeren Genauigkeit begnügen
können. Man wird also die Verstärker so einrichten, daß sie die richtige Verstärkungskurve
bei einer längeren Verbindung mit z. B. 5 oder 6 Verstärkern ergeben, d. h. dann,
wenn die Verstärkung der einzelnen Verstärker stark, herabgesetzt ist. Es wird dann
in der Regel möglich sein, mit Ohmschen Widerständen als Schwächungsimpedanzen auszukommen,
da sich bei der Veränderung der Verstärkung mit Hilfe von Ohmschen Widerständen
ungefähr parallele Verschiebungen der Verstärkungskurve erreichen lassen. Die Erfindung
wird auch mit Vorteil verwendet, wenn die Betriebsverstärkung der einzelnen Verstärker
aus einem anderen als dem oben angegebenen Grunde verschieden ist, z. B. finit Rücksicht
auf unterschiedliche Dämpfung der Leitungen zwischen den einzelnen Verstärkerpunkten.
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In Abb. 4 sind beispielsweise zwei in verschiedenen Verbindungen liegende
Vierdrahtverstärker eines Verstärkeramtes dargestellt, von denen der Verstärker
L', mit seiner vollen Verstärkung arbeitet, während der Verstärker L', durch zusätzliche
Schwächungsmittel B auf eine geringere Betriebsverstärkung gebracht ist, weil die
Leitung zum nächsten Verstärkeramt eine geringere Dämpfung (h = -z,5) besitzt als
der Höchstverstärkung (,s=3) entspricht.