DE549974C

DE549974C - Elektrische UEbertragungsanlage mit einer Mehrzahl von Verstaerkern

Info

Publication number: DE549974C
Application number: DE1930549974D
Authority: DE
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1930-01-01
Filing date: 1930-06-12
Publication date: 1932-05-11
Also published as: US1953462A; GB346004A; NL30726C; FR714383A

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Übertragungsanlage mit einer Mehrzahl von Verstärkern, von denen jeder mit einer selbsttätigen Regelvorrichtung, ζ. B. einem Ver-Stärkungsregler, ausgerüstet ist.

Derartige Verstärkungsregler kommen zur Anwendung, wenn die Eingangsamplitude eines Verstärkers in bestimmten Grenzen schwankt, die Ausgangsamplitude aber konstant gehalten werden soll. Da sie nicht zum Gegenstande der Erfindung gehören, sei nur darauf hingewiesen, daß sie durch den Leistungspegel am Eingang des Verstärkers gesteuert werden können.

Bei der Hintereinanderschaltung mehrerer Verstärker, von denen jeder einen selbsttätigen Verstärkungsregler besitzt, ergeben sich die nachfolgend beschriebenen Schwierigkeiten.

In Abb. r sei z. B. T₁ bis T₂ ein längeres Übertragungssystem. T₁ kann z. B. eine Empfangsanlage, T₂ eine Abhörvorrichtung, beispielsweise ein Telephon, sein, während R₁, R₂ und R₃ die Verstärker für die einzelnen Leitungsabschnitte sind.

In Abb. 2 ist der Eingangspegel durch die Linie α angedeutet, während der Ausgangspegel den Wert b aufweist. Zur Vereinfachung der schaubildlichen Darstellung soll angenommen werden, daß der Ausgangspegel des ersten Verstärkers in der Leitung zum zweiten Verstärker wieder auf den Betrag a vermindert wird.

Dasselbe gilt für die Leitung zwischen dem zweiten und dritten Verstärker. Demnach besitzen alle Verstärker einen einheitlichen Eingangs- und Ausgangspegel. Angenommen, die Energie vor dem ersten Verstärker sinkt derart, daß der Pegel am Eingang sämtlicher Verstärker O₁ sei, der Ausgangspegel b_t sei. Es treten dann die Ver-Stärkungsregler aller drei Verstärker in Tätigkeit. Dies kann folgende Wirkung haben: Der erste Verstärker wird so eingeregelt, daß sein Ausgangspegel den Betrag b wieder erreicht. Der Eingangspegel des zweiten Verstärkers erhöht sich auf den Betrag a. Da auch der Verstärkungsregler des zweiten Verstärkers eine Einreglung vornimmt, steigt sein Ausgangspegel weiter bis auf b„. Infolgedessen erhöht sich zunächst der Ausgangspegel des dritten Verstärkers von Z)₁ auf b, sodann durch Erhöhung seines Eingangspegels von O₁ auf α bis auf den Betrag &₂ und endlich infolge der Erhöhung seines Eingangspegels von α auf b bis auf den Betrag b₃.

Die Verstärkung am Ausgang des dritten Verstärkers /?_s ist jetzt um den Betrag· b_s bis b höher, als gewünscht wird. Demzufolge wird dieser Verstärker durch seinen Regler so eingestellt, daß der Ausgangspegel wieder sinkt. Da sein Eingangspegel infolge der Einreglung des zweiten Verstärkers zunächst den Betrag b beibehält — die Einreglung des zweiten Verstärkers wird mit einer gewissen Verzögerung rückgängig gemacht —, so wird 6g der dritte Verstärker stark gedrosselt. Wenn

ν .■

der Eingangspegel des dritten Verstärkers infolge des Rückganges der Einreglung des zweiten Verstärkers wieder bis auf den Betrag α vermindert wird, so muß nun der dritte Verstärker wieder auf seine normale Verstärkung eingestellt werden.

Aus dieser Schilderung ist ersichtlich, daß die Eingangsenergie ständig auf und ab schwankt und eine erhebliche Zeit vergeht, ίο bis ein stabiler Zustand eintritt. Diese Zeitspanne wird in vielen Fällen die Länge der Störung in dem vor dem ersten Verstärker liegenden Leitungsabschnitt überschreiten. Tritt gleich darauf eine neue Störung ein, so kommen die Verstärker nie zur Ruhe.

Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß die Verstärkungsregler mit einer bestimmten Verzögerung eingeschaltet werden, die bei jedem Verstärkungsregler eine unterschiedliche Dauer hat.

Es sei wieder angenommen, daß der Eingangspegel des ersten Verstärkers von α auf Ci₁, der Ausgangspegel von b auf b_x sinkt. Der zugehörige Verstärkungsregler nimmt jetzt die Einreglung vor, so daß der Ausgangspegel wieder erhöht wird. Erst nachdem dieser Vorgang beendet ist, wird der Verstärkungsregler des zweiten Verstärkers eingeschaltet. Er nimmt nur dann eine Einreglung vor, wenn die Erhöhung des Ausgangspegels des ersten Verstärkers nicht ausreicht, um die Verstärkung am Ausgang des dritten Verstärkers auf den gewünschten Betrag zu erhöhen. Eine Pendelung der Verstärker kann also hier nicht eintreten.

Die in Abb. 1 dargestellten Verstärker R₁, R„ und R_s besitzen, wie oben erwähnt, jeder einen selbständigen Verstärkungsregler. Die Abb. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung, durch welche die die Verzögerung bildende Zeitspanne erreicht werden kann.

Abb. 4 zeigt eine Anwendungsart der Erfindung auf eine Gegensprechträgerstromsignalanlage.

T₁ und T₂ (Abb. 1) stellen die Endausrüstungen der Übertragungsanlage dar. T₁ kann nach T₂ Zeichen übermitteln. Gleichzeitig mit der Zeichenübermittlung durch T₁ wird in an sich bekannter Weise ein Überwachungsstrom, welcher eine innerhalb des Frequenzbandes der Zeichen liegende Frequenz besitzt und denselben Pegelschwankungen wie die Zeichen ausgesetzt ist, zur Steuerung der selbsttätigen Verstärkungsregler der Verstärker R₁, R₂, R₃ über die Leitung geschickt.

Jeder von den Verstärkern R₁, R₂, R₃ (Abb. 1) ist mit Einrichtungen versehen, welche die Tätigkeit der Verstärkungsregler verzögern. Diese Verzögerungseinrichtungen sind beispielsweise in Abb. 3 dargestellt, auf

welche Bezug genommen wird. V ist eine Glühkathodenröhre, die normalerweise ein ausreichend hohes negatives Potential an ihrem Gitter zur Sperrung des Anodenstromes aufweist. Der Überwachungsstrom betätigt nach seiner Gleichrichtung durch H ein Begrenzungsrelais A₁ welches bei einer bestimmten Amplitude der Steuerfrequenz anspricht, worauf ein weiteres Relais B seinen Kontakt öffnet und das negative Potential von dem Gitter der Glühkathodenröhre V abtrennt. Hierdurch kann sich ein Kondensator C über den Ableitungswiderstand R entladen. Die Geschwindigkeit, mit welcher die genannte Entladung stattfindet, kann durch Regelung des Widerstandes R verändert werden. In der Praxis wird dieser Widerstand nach der für den zugehörigen Verstärker erforderlichen Verzögerung gewählt werden. Dieser Widerstand bestimmt die erforderliche Verzögerung in dem Aufbau des zur Erregung des Relais D erforderlichen Anodenstromes und somit die Zeitspanne, um welche die Tätigkeit des Verstärkungsreglers, der mit den Ausgangsklemmen F verbunden ist, verzögert werden soll.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung besitzt jeder der Verstärker eine unterschiedliche Verzögerung. Es sei angenommen, daß jeder der Verstärker seine Verstärkung von einem Minimum zu einem Maximum in 2 Sekunden vergrößern kann und daß die Verzögerungseinrichtung für den Verstärker R₁ (Abb. 1) so eingestellt ist, daß die Verstärkerreglung 5 Sekunden nach dem Auftreten einer Störung in dem ersten Leitungsabschnitt zwischen T₁ und R₁ arbeitet. Unter diesen Umständen wird die Verstärkung von i?! von einem Minimum zu einem Maximum in einer Zeit von 7 Sekunden, vom Auftreten der Störung an gerechnet, verändert werden. Wenn nun die zu dem Verstärker R₂ gehörende Verzögerungseinrichtung so eingestellt ist, daß zwischen der Tätigkeit des entsprechenden Verstärkungsreglers und dem Auftreten einer Störung ein Zeitraum von 7^x/₂ Sekunden vergehen müssen, wird der genannte Verstärkungsregler nur dann arbeiten, wenn die Einstellung der Verstärkung, die durch R₁ bedingt ist, zur Beseitigung der Wirkungen der Störung nicht ausreicht. Auf diese Weise wird das Pendeln zwischen den Verstärkern R₁ und R₂ beseitigt. Der Verstärker R₃ kann beispielsweise eine Verzögerung von Sekunden haben. In einem Signalsystem, das eine größere Anzahl von Verstärkern als die drei des Beispiels enthält, kann jeder von den Verstärkern eine unterschiedliche Verzögerung haben.

Abb. 4 stellt eine Ausführungsart der Erfindung in Anwendung auf eine Gegensprech-

trägerstromanlage dar. Mit Bezug auf die Zeiteinstellung der Verzögerungseinrichtungen können die Verstärker R-, R_s, R₃ für die Richtung Ost-West beispielsweise als ein Übertragungssystem mit nur einer Verkehrsrichtung angesehen werden. R₀ wird also mit der längsten Verzögerung versehen. Für die Richtung West-Ost können die Verstärker -Κω* -&L1» -^12 ^al^{s e}iⁿ weiteres System mit nur ίο einer Verkehrsrichtung angesehen werden, so daß R₁₂ die größte Verzögerung erhält.

Es ist selbstverständlich, daß im Rahmen der Erfindung auch andere Zeitschalteinrichtungen als die in dem Beispiel gewählten verwendet werden können. So können langsam arbeitende Wärmerelais oder andere bekannte Zeitschalteinrichtungen Verwendung finden. Beispielsweise kann ein Bimetallkontakt gewählt werden, der den nötigen Heizstrom durch den Überwachungsstrom erhält. Dieser Bimetallstreifen kann einen Kontakt herstellen, wenn der Heizstrom eine von der gewünschten Verzögerung festgelegte Zeit geflossen ist.

Die Verstärkungsregler können durch Motore oder andere Trieborgane gesteuert werden. Diese arbeiten für jeden Verstärkungsregler mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Auf diese Weise werden besondere Zeitschaltvorrichtungen entbehrlich. Es sei beispielsweise angenommen, daß jeder der Verstärker der Abb. 1 mit automatischen Verstärkungsreglern in Form von durch Motore angetriebenen Potentiometern ausgestattet ist. Wenn der Motor bei R₁ mit einer solchen Geschwindigkeit läuft, daß die normale Verstärkung in 2 Sekunden erreicht ist, und der Motor bei R₂ eine solche Geschwindigkeit besitzt, daß die normale Verstärkung dieses Verstärkers in 5 Sekunden hergestellt werden kann, ist eine Pendelung ausgeschlossen, da R₁ seine normale Verstärkung und seine Stabilität früher als R„ wiedererlangt. R₂ wird deshalb nur bis zu einer durch den Überwachungsstrom des nunmehr normal arbeitenden Verstärkers bestimmten Grenze pendeln. Um eine Pendelung überhaupt auszuschließen, können die Motore mit solchen Geschwindigkeiten arbeiten, daß die Verstärkung eines vorhergehenden Verstärkers von einem Minimum zu einem Maximum und zurück zu einem Minimum verändert werden kann, bevor ein nachfolgender Verstärker seinen normalen Verstärkungszustand erreicht hat, da der normale Verstärkungszustand innerhalb der Grenzen des Gesamtbereiches der Einstellung des Verstärkungsreglers liegen muß. Dadurch kann ein vorhergehender Verstärker ohne Rücksicht auf die erforderliche Potentiometereinstellung seine normale Verstärkung erreichen, bevor ein nachfolgender Verstärker sich auf seinen normalen Verstärkungszustand einstellen kann.

Trotzdem die Erfindung in ihrer Anwendung auf einer Vorrichtung zur Verhinderung des Pendeins von Verstärkern mit Verstärkungsreglern beschrieben worden ist, gibt es noch mancherlei andere Anwendungsgebiete des Erfindungsgegenstandes, so z. B. Einrieb,-tungen zur Verhinderung der Pendelung in selbsttätigen Phasenkorrektionsanlagen für elektrische Signalsysteme oder Vorrichtungen, welche dazu dienen, die vorbestimmte Form eines Zeichens selbsttätig wiederherzustellen.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Übertragungsanlage mit einer Mehrzahl von Verstärkern, von denen jeder mit einer selbsttätigen Regelvorrichtung, z. B. einem Verstärkungsregler zum Ausgleich der Pegelschwankungen ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit zur Wiederherstellung des gewünschten Ausgangspegels des einen Verstärkers, die der zugehörige Regler braucht, von derjenigen des Reglers eines folgenden Verstärkers verschieden ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Einreglung beanspruchten Zeiträume in der Übertragungsrichtung wachsen.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regler zeitlich derart zur Wirkung kommen, daß die eine Regelvorrichtung ihre kompensierende Tätigkeit bereits ausgeführt hat, bevor die Regelvorrichtung eines nachfolgenden Verstärkers ihre kompensierende Tätigkeit beginnt.

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regler zeitlich derart zur Wirkung kommen, daß die eine Regelvorrichtung ihre kompensierende Tätigkeit bereits ausgeführt hat, bevor die Regelvorrichtung eines nachfolgenden Verstärkers ihre kompensierende Tätigkeit vollendet.

5. Elektrische Signalanlage nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, welche die Arbeitszeit der genannten Regelvorrichtungen bestimmen, aus einer gesonderten Einrichtung, wie einer Glühkathodenröhrenschaltung oder einer Wärmeschaltanlage, bestehen.

6. Elektrische Signalanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Aufeinanderfolge der Tätigkeit der genannten Regelvorrichtungen dadurch erreicht wird, daß die Trieborgane

der Regelvorrichtungen mit verschiedenen Geschwindigkeiten arbeiten.

7. Elektrische Signalanlage nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zur Bestimmung der Arbeitszeit der Regler ein erstes Relais in Verbindung mit einer Kapazität, einem Widerstand und einer Glühkathodenröhre sowie ein zweites Relais in dem Anodenkreis der Glühkathodenröhre enthalten, die in solcher Beziehung zueinander stehen, daß das erstgenannte Relais •die Tätigkeit der Glühkathodenröhre einleitet und die Entladung des genannten Kondensators in den Eingangskreis der Glühkathodenröhre veranlaßt, dessen Entlädungszeit außer von seinem elektrischen Wert von der Größe des Wideretandes abhängig ist und die Zeit bestimmt, in welcher der Anodenstrom der Glühkathodenröhre eine zur Betätigung des zweiten Relais ausreichende Änderung· erfahren hat.

8. Anlage nach Anspruch 1 mit einer Mehrzahl von Verstärkern für die Übertragung in einer Richtung sowie einer Mehrzahl von Verstärkern für diejenige einer anderen Richtung, deren Verstärker durch Verstärkungsregler beeinflußt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsregler nur dann zur Wirkung kommen, wenn sich die Energiehöhe von einem vorbestimmten Wert für eine vorbestimmte Zeit entfernt, daß jeder Verstärker für die eine Übertragungsrichtung eine unterschiedliche Nacheilung gegenüber den anderen Verstärkern derselben Übertragungsrichtung aufweist, daß jeder Verstärker für die entgegengesetzte Übertragungsrichtung eine unterschiedliche Nacheilung gegenüber den anderen Verstärkern dieser entgegengesetzten Übertragungsrichtung besitzt und daß diese Nacheilungen in der Übertragungsrichtung wachsen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen