DE656975C

DE656975C - Netzwerke in Form von ueberbrueckten T-Schaltungen

Info

Publication number: DE656975C
Application number: DES118922D
Authority: DE
Inventors: Richard Feldtkeller
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1935-07-05
Filing date: 1935-07-05
Publication date: 1938-02-21
Also published as: GB460171A; FR808901A

Description

Netzwerke in Form von überbrückten T- Schaltungen Netzwerke mit konstantem Wellenwiderstand sind in der Fernmeldetechnik besonders wichtig. Von den verschiedenen bekanntgewordenen Schaltungen haben sich die überbrückten T-Schaltungen am meisten eingeführt. Bekannt ist hier besonders die sog. Brücken-T-S chaltung nach Stevenson, die zwei Ohmsche Widerstände von der Größe des Wellenwiderstandes im Längszweig der Leitung, eine Überbrückungsimpedanz R und von der Mitte der Ohmschen Widerstände nach der anderen Leitung ein Querglied - enthält. Statt der Verwendung der Ohmschen Widerstände ist auch die Benutzung einer Induktivität mit Mittelabgriff bereits bekannt. Man erhält auf diese Weise überbrückte T-Schaltungen mit einem Übertrager als liittelglied.
Es ist noch eine weitere Art von Brücken-T-Schaltungen bekanntgeworden, die in Fig. r dargestellt sind. Diese Schaltungen enthalten einen Widerstandsstern, der als Längsglieder zwei Widerstände von der Größe und als Querglied einen Widerstand enthält. Das Übertragungsmaß ist Überbrückte T-Schaltungen oder diesen äquivalente Schaltungen mit zwei zueinander widerstandsreziproken Impedanzen, von denen die eine als. Überbrückungsglied, die andere als Querglied geschaltet ist, «-erden erfindungsgemäß nun dadurch gebildet, daß an Stelle von einem Übertrager -oder einem Widerstandsstern ein zentraler Vierpol anderer Art verwendet wird, dessen Wellenwiderstand reell und konstant ist. Diese Schaltungen liegen außerhalb des Bereichs der beiden oben als bekannt angegebenen überbrückten T-Schaltungen und ermöglichen die Realisierung von bisher nicht erreichten Filtereigenschaften, insbesondere bezüglich des Verlaufs der Dämpfung und des Phasenmaßes usw.
In Fig. a ist das allgemeine Schaltbild einer Brücken-T-Schaltung dargestellt, an Hand dessen der Erfindungsgedanke erläutert werden soll. Der Kernvierpol habe das Übertragungsmaß ü0 und den Wellenwiderstand Z Zufolge weiterer Erfindung werden daher über die bestehenden Schaltungen hinausgehende neue geschaffen, die den oben angegebenen Bedingungen genügen. So kann das Widerstandsdreieck oder der diesem entsprechende Widerstandsstern in der von Zobel angegebenen Schaltung vorzugsweise mit noch einem Übertrager mit dem Übersetzungsverhältnis z : r vereinigt werden, wodurch man je nach Polung der Wicklungen vier Brücken-T-Schaltungen erhält, die paarweise einander äquivalent sind. Fig. 3 und q. zeigen die sich ergebenden Schaltungen. In Fig. 3 ist das Paar von Brücken-T-Schaltungen ge7#dlgt,' 'das iriäh bei gleichsinnig geschalteten Übertragerwicklungen erhält. Da der Übertrager ideal ist, wird er überflüssig. Auch die Schaltung nach Fig. 3 dient nur ixet Erläuterung der Erfindung. Sind die Wif= lungen jedoch wie in Fig.4 gegensinnig-@ge-, schaltet, so hat das Netzwerk das Überträ= gungsmaß In beiden Schaltungen sind mit positiven Widerständen nur Werte von c zu realisieren, die größer als i sind. Die Übertragungsmaße stellen dieselbe Funktion von dar, aber mit c _-#- z in verschiedenen realisierbaren Bereichen. Für die Ausführungsform nach Fig.4 ist aber dann erfindungsgemäß o ---» # z-und der Vergleich der beiden Gleichungen i und 2 zeigt, daß die erfindungsgemäße Schaltung eine bestehende Lücke ausfüllt ufid Netzwerke für einen Bereich schafft, in dem bisher Brücken-T-Glieder noch nicht realisiert werden konnten, nämlich für den Bereich zwischen den von Zobel angegebenen Schaltungen unter Verwendung eines Widerstandssterns bzw. Dreiecks und den normalen Kreuzgliedern, für die c = o ist, da ihr Übertragungsmaß der Gleichung genügt. Auf Grund der durch die Erfindung gewonnenen Erkenntnis, daß man allgemein überbrückte T-Schaltungen schaffen kann, die einen zentralen Vierpol enthalten, der die oben angegebenen Bedingungen erfüllt, können nun auch noch weitere Schaltungen entwickelt werden. Die Fig.2 öffnet also den Weg für eine große Menge von Schaltungen finit konstantem Wellenwiderstand. Man braucht nur irgendeine Brücken-T-Schaltung mit einem Vierpol konstanten 'Wellenwiderstandes in Kette zu schalten und diese Kettenschaltung als Kernoierpol zu verwenden. Man kann auf diese Weise aus zwei Schaltungen mit konstantem Wellenwiderstand eine neue veränderte aufbauen und erhält so Brücken-T-Schaltungen höherer Ordnung. Auch hier gilt, wie oben gesagt, daß sich neue, vorher nicht realisierbare Eigenschaften ergeben, so ist es für die Wirkung keineswegs das gleiche, ob nian eine derartige Schaltung oder aber zwei Brücken-T-Schaltungen in Serie verwendet.
Besonders wichtig sind solche -S-chaltungen, bei denen der Kernoierpol unter anderem :,,leinen Übertrager mit dein Übertragungsverkfiältnis ü = - i enthält. Eine solche Brücken-T-Schal.tung zweiter Ordnung stellt Fig. g dar, deren Kernoierpol einen solchen Übertrager und eine Stevensonsche Brücken-T-Schaltung enthält. Das Übertragungsmaß des Kernvierpols ist dann gleich Das Übertragungsmaß der Gesamtschaltung wird also und mit a,- = r Wählt man als Impedanz R eine Reaktanz jX, so wird. X z X2 2 2Z' und die Parabel des Übertragungsmaßes schmiegt sich dem Einheitskreis in der Umgebung von X= o "eng an, so daß die Schaltung praktisch einen endlichen Durchlaßbereich mit verschwindender Dämpfung (1 tt 1 : - I) hat. Die beiden Ohinschen Widerstände der Stevensonschen Brückenschaltung kann man auch vorteilhaft durch eine Induktivität mit Mittelabgriff ersetzen, wodurch sich die Schaltung Fig. 6 ergibt.
Weitere Möglichkeiten ergeben sich unter anderem, wenn man dem Kernoierpol außer dein Übertrager und der Brücken-T-Schaltung noch ein Glied konstanten Wellenwiderstandes aus Olimschen Widerständen zufügt.
Endlich kann man die beiden Längsimpedanzen nicht proportional, sondern reziprok wählen. Das llbertragungsmaß einer solchen Schaltung (Fig. 7) wird sie ist also einem Kreuzglied mit der Längsimpedanz (4a= i)R äquivalent.
Dieses Verfahren zur Bildung noch höherer Brücken-T-Schaltungen kann man fortsetzen.

Claims

PATI'sNTANSYI,ÜGf1I,: I. Überbrückte T-Schaltung oder dieser äquivalente Schaltung mit zwei zueinander widerstandsreziproken Impedanzen, von denen eine als Überbrückungsglied, die andere als Querglied geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentraler Vierpol mit endlicher, insbesondere frequenzabhängiger Dämpfung und von Null verschiedener Phase verwendet wird, dessen Wellenwiderstand reell und konstant ist.
2. Überbrückte T-Schaltung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß als zentraler Vierpol ein Übertrager kombiniert mit gegensinnig geschalteten Wicklungen und Ohmschen Widerständen verwendet wird.
3. Überbrückte T-Schaltung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Übertragerwicklungen je ein Widerstand vom Betrage liegt und in Serie mit der Übertragerwicklung und dein genannten Widerstand je ein weiterer Widerstand geschaltet wird von der Größe wobei Z gleich dem Wellenwiderstand des Gesamtnetzwerkes ist. ,
4. Überbrückte T-Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Widerstandes parallel zu der Übertragerwicklung und des mit beiden in Serie liegenden Widerstandes ein mit der Übertragerwicklung in Serie liegender Widerstand von der Größe und parallel zu beiden ein Widerstand c # Z liegt.
5. Überbrückte T-Schaltung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Vierpol zur Bildung von Brücken-T-Schaltungen höherer Ordnung aus mehreren in Kette geschalteten Vierpolen besteht.
6. Überbrückte T-Schaltung nach Anspruch I und 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer der in Kette geschalteten Vierpole selbst aus einer überbrückten T-Schaltung besteht.