DE691722C

DE691722C - Arrangement for the automatic maintenance of the level in multiple carrier frequency systems with the help of control elements influenced by a control frequency (pipes, damping elements, etc.)

Info

Publication number: DE691722C
Application number: DE1934S0114146
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr-Ing Diet Thierbach
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1934-05-30
Filing date: 1934-05-31
Publication date: 1940-06-04

Description

Anordnung zur selbsttätigen Konstanthaltung des Pegels in Mehrfachträgerfrequenzsystemen mit Hilfe von durch eine Steuerfrequenz beeinflußten Regelelementen (Röhren, Dämpfungsgliedern usw.) -Bei Mehrfachträgerfrequenzübertragungssystemen ist eine selbsttätige Regelung des Übertragungsmaßes, insbesondere .die Konstanthaltung des Pegels außerordentlichwichtig, da derartige Systeme in den meisten Fällen sehr große Entfernungen überbrücken und infolgedessen starke Dämpfungsschwankungen aufweisen. Ohne Konstanthaltung des Pegels würden außerdem bei eintretender Dämpfungsverminderung die Verstärker übersteuert werden. Solche übersteuerungen würden sich aber bekanntlich bei Mehrfachübertragungssystemen besonders störend auswirken. Es ergibt sich also die Notwendigkeit, den Pegel innerhalb verhältnismäßig kleiner Grenzen konstant zu halten. Dies bedeutet, daß dieRegeleinrichtungen eineRegelcharakteristik großer Steilheit aufweisen müssen. ° Für die selbsttätige Beeinflussung des Übertragungsmaßes stehen verschiedene bekannte Mittel zur Verfügung. Die gebräuchlichsten bewirken eine Gitterpotentialverlagerung an Verstärker- oder besonderen Dämpfungsröhren. Grundsätzlich handelt es sich fast immer darum, daß irgendwelche Schaltelemente, die dieDämpfung desübertragungssystems beeinflussen, durch eine von dem Pegel abhängige Spannung bzw. einen entsprechenden Strom gesteuert werden.Arrangement for automatically keeping the level constant in multiple carrier frequency systems with the help of control elements influenced by a control frequency (tubes, attenuators etc.) -In multi-carrier frequency transmission systems is an automatic control the level of transmission, especially keeping the level constant is extremely important, since such systems bridge very large distances in most cases and consequently have strong attenuation fluctuations. Without keeping the level constant the amplifiers would also be overdriven if the attenuation was reduced will. However, as is well known, such overrides would occur in multiple transmission systems have a particularly disruptive effect. So there arises the need to keep the level within to keep relatively small limits constant. This means that the control devices must have a control characteristic of great steepness. ° For the automatic Various known means are available for influencing the transmission rate. The most common ones cause a grid potential shift at amplifier or special damping tubes. Basically it is almost always a matter of any switching elements that affect the attenuation of the transmission system, controlled by a level-dependent voltage or a corresponding current will.

Außer der erwähnten genauen Konstanthaltung des Pegels (die Ausgangsspannungen eines geregelten Verstärkers müssen bis auf wenige Prozent konstant gehalten werden) muß bei Mehrfachübertragungssystemen eine sehr weitgehende Linearität gefordert werden. Der zulässige Klirrfaktor darf Werte von einigen Promille nicht überschreiten. Um darzulegen; daß diese Anforderung außerordentlich hoch ist, sei darauf hingewiesen, daß beispielsweise bei Rundfunkempfängern Klirrfaktoren von 5 bis ro°/o zugelassen werdenkönnen, ohne daß einewesentlich störende Beeinflussung derÜbertragungsgüte durch die ' nichtlinearen Verzerrungen stattfindet. Praktisch. gesehen müssen also sämtliche in einem Mehrfachsystem verwendeten Übertragungselemente eine fast geradli2iige Kennlinie aufweisen, um unerwünschte Modulationseffekte mit Sicherheit vermeiden zu können.In addition to keeping the level constant (the output voltages of a regulated amplifier must be kept constant to within a few percent) a very extensive linearity must be required for multiple transmission systems will. The permissible distortion factor must not exceed values of a few per thousand. To set out; it should be noted that this requirement is extremely high, that, for example, distortion factors of 5 to ro ° / o are permitted in radio receivers without significantly impairing the transmission quality through which 'non-linear distortion takes place. Practically. have to see all transmission elements used in a multiple system are almost straight Have characteristic curve in order to avoid undesirable modulation effects with certainty to be able to.

Die. üblichen. Verfahren zur. Regelung des Übertragungsmaßes beruhen auf der Ver- Schiebung des Arbeitspunktes auf einer gekrümmten Kennlinie. Dadurch, daß an Stellen verschiedener Krümmung, d. h.verschiedener Kennliniensteilheit, gearbeitet wird, läßt sich das Übertrab ngsmaß in der g@ewünschtc@:. Weise beeinflussen. Wollte man die obere= aufgestellte Forderung möglichst große Steilheit der Regelcharakteristik mit den bisher üblichen Regelverfahren verwirklichen, so wären Kennlinien der Regelelemente erforderlich, die innerhalb des Regelbereiches eine möglichst starke Änderung der Krümmung aufweisen. Da die Regelelemente innerhalb des Übertragungsweges derjenigen Ströme liegen müssen, deren übertra@gungsmaß geregelt werden soll, würde die Anwendung von Regelgliedern' mit stark gekrümmter Regelkennlinie gleichbedeutend mit dem Auftreten sehr großer nichtlinearer Verzerrungen sein. Diese müssen aber bei Mehrfa-chübertragungssystemen auf jeden Fall vermieden werden, da andernfalls eine unerwünscht starke und völlig unzulässige gegenseitige Beeinflussung der über denselben Verstärker übertragenen einzelnen Nachrichtenkanäle (nichtlineares Nebensprechen) auftreten würde. Die in jedem einzelnen Verstärker auftretenden, nichtlinearen Verzerrungen werden bei der großen Anzahl von Verstärkern, die in Mehrfachü,bertragungssysternen hintereinanderliegen, durch die folgenden Verstärker mehrmals verstärkt, so daß am Ende des Systems Verzerrungen in einem Ausmaß auftreten würden, das jegliche Verständigung unmöglich machen würde. Aus diesem Grunde müssen die obenerwähnten hohen Anforderungen an Linearität sämtlicher Übertragungselemente gestellt werden.The. usual. Procedure for. Regulation of the transfer rate based on the Shifting the working point on a curved characteristic. The fact that at points of different curvature, i. i.e. different steepness of the characteristic curve, is being worked, the transfer dimension can be in the g @ ewünschtc @ :. Influence way. If one wanted the upper requirement = the steepest possible steepness of the control characteristic Realize with the previously usual control methods, then would be characteristics of the control elements required, which changes the as much as possible within the control range Have curvature. As the control elements within the transmission path of those The application would have to have currents whose transmission factor is to be regulated of control elements' with a strongly curved control characteristic is synonymous with occurrence be very large nonlinear distortions. However, these must be used in the case of multiple transmission systems Be avoided in any case, otherwise an undesirably strong and completely impermissible mutual influencing of the transmitted via the same amplifier individual message channels (non-linear crosstalk) would occur. In the Non-linear distortions occurring in each individual amplifier are reduced by the large number of amplifiers in multiple transmission systems one behind the other, amplified several times by the following amplifier, so that at the end of the system distortions would occur to such an extent that any communication would be impossible. For this reason, the above-mentioned high linearity requirements must all Transmission elements are provided.

Aus den vorstehenden Betrachtungen folgt, daß sich die bei Mehrfachsystemen zu stellenden Anforderungen hinsichtlich Regelempfindlichkeit und Freiheit von nichtlinearen Verzerrungen nicht mit den bisher bekannten Regelelementen vereinigen lassen.From the above considerations it follows that in multiple systems Requirements to be made with regard to control sensitivity and freedom from non-linear ones Do not allow distortions to be combined with the previously known control elements.

Zur Veranschaulichung dieser Zusammenhänge sind in Fig. 7 zwei Kennlinien a und b dargestellt, die einen verschiedenen Krümmungsverlauf aufweisen. Es möge sich um die Abhängigkeit des Anodenstromes i". von der Gitterspannung eg. verschiedener Verstärkerröhren handeln. Es ist angenommen, daß beide Röhren bei dem durch die Gittervo.rspannung egi bestimmten Arbeitspunkt Al dieselbe durch den Winkel a gekennzeichnete Steilheit aufweisen. Wird die negative Gittervorspannung eb>i bestimmten Arbeitspunkt AI Wert egg verkleinert und damit der Arbeitspunkt A, festgelegt, so findet in den beiden Röhren trotz der gleich großen Änderung der Gitterspannung eine verschieden starke Änderung der Steilheit statt. Für die Röhre mit der Kennlinie a nimmt die Steilheit etwa auf den fünffachen Wert, der durch den Winkel ß gegeben ist, zu. Die Zunahme für die ,Röhre mit der Kennlinie b beträgt dagegen ..nur etwa das Zweieinhalbfache auf den Be-`frag des Winkels ß'.To illustrate these relationships, there are two characteristic curves in FIG. 7 a and b shown, which have a different curvature. May it the dependence of the anode current i ". on the grid voltage eg. different Act amplifier tubes. It is believed that both tubes in the Lattice pre-tension egi determined working point Al the same characterized by the angle a Have steepness. If the negative grid bias eb> i certain working point AI value egg is reduced and thus the working point A is fixed, so takes place in the The two tubes are different despite the equally large change in the grid voltage strong change in slope takes place. For the tube with the characteristic curve a, the The slope is about five times the value given by the angle β. The increase for the, tube with the characteristic curve b, however, is ... only about two and a half times to the question of the angle ß '.

Die Röhre mit der Kennlinie a hat demnach eine wesentlich größere Regelempfindlichkeit als die Röhre der Kennlinie b. Für die letztere müßte, um eine gleiche Steilheitsänderung durchzuführen, die Gitterspannung in wesentlich stärkerem Maße geändert und auf große positive Werte der Gitterspannung übergegangen werden. Der Verlauf der Kurven .innerhalb des ausgenutzten Arbeitsbereiches läßt erkennen, daß bei der Röhre mit der größeren Steilheitsänderung, d. h. größeren Regelempfindlichkeit die Kennlinienkrümmung und damit der Klirrfaktor wesentlich größer ist als bei der Röhre mit geringerer Regelempfindlichkeit. Wollte man beispielsweise, ausgehend von dem Arbeitspunkt Al, für beide Röhren dieselbe Steilheitsänderung herbeiführen, so müßte die diese Änderung bewirkende Gittervorspannung bei der Röhre b prozentual in viel stärkerem Maße geändert werden als bei der Röhre a.The tube with the characteristic curve a therefore has a much larger one Control sensitivity as the tube of the characteristic curve b. For the latter you would have to get one to carry out the same change in slope, the grid voltage to a much greater extent Dimensions can be changed and large positive values of the grid voltage can be transitioned to. The course of the curves within the used working area shows that in the case of the tube with the greater change in slope, i.e. H. greater control sensitivity the curvature of the characteristic and thus the distortion factor is much greater than that of the Tube with lower control sensitivity. For example, if you wanted to go out from the working point A1, bring about the same change in slope for both tubes, so the grid bias causing this change would have to be a percentage for tube b can be changed to a much greater extent than with the tube a.

Wollte man, um die in einem Mehrfachübertragungssystem hinsichtlich Freiheit von nichtlinearen Verzerrungen zu stellenden hohen Anforderungen zu erfüllen, die Regelung mit Hilfe eines Regelgliedes von dem Kennlinienverlauf b durchführen, so würden die im Ausgang des Verstärkers zur Verfügung stehenden Spannungs- bzw. Stromänderungen, die bei Pegelschwankungen auftreten, nicht mehr ausreichen, um durch Verschiebung des Arbeitspunktes auf der Kennlinie eine derartige Änderung des übertragungsmaßes innerhalb des Regelgliedes hervorzurufen, daß die beispielsweise durch Dämpfungsänderungen des Kabels entstehenden Pegelschwankungen ausgeglichen werden können. Bei der zugelassenen Änderung der Ausgangsspannung des Verstärkers von nur einigen Prozent, beispielweise 5 %, würde bei einer mittleren Ausgangsspannung von ioVolt im Höchstfalle nur eine Spannungsänderung von -f- o,5 Volt zur Verfügung stehen. Würde beispielsweise der,ArbeitspunktA2 dem normalen Pegel entsprechen und zur Einstellung dieses Arbeitspunktes eine Gitterspannung egg von i Volt erforderlich sein, so würde diese Spannung im Höchstfalle auf i,o5 Volt ansteigen oder auf o,95 Volt abfallen können. Der Kurvenverlauf zeigt deutlich, daß durch eine derart geringe Änderung der Gittervorspannung eine Steilheitsänderung praktisch kaum herbeigeführt werden könnte. Sollte sich die Steilheit beispielsweise von dein Wert ,B' auf den Wert a ändern, so wäre eine Änderung der Gittervorspannung von i Volt auf etwa ¢ Volt, d. h. eine Zunahme um 3oo%, erforderlich. Eine derart starke Änderung der das Regelglied beeinflussenden Spannung kann bei den bisher bekannten Regelschaltungen nicht gewonnen werden, wenn -die den Regelvorgang steuernde Spannungsänderung nur etwa 50,76 betragen darf.If, in order to meet the high requirements in a multiple transmission system with regard to freedom from non-linear distortions, one wanted to control the characteristic curve b with the aid of a control element, the voltage or current changes available at the output of the amplifier would be the Level fluctuations occur, are no longer sufficient to cause such a change in the transfer rate within the control element by shifting the operating point on the characteristic curve that the level fluctuations resulting, for example, from changes in the attenuation of the cable can be compensated for. With the permitted change in the output voltage of the amplifier of only a few percent, for example 5 % , with an average output voltage of ioVolt, in the maximum case only a voltage change of -f- 0.5 volts would be available. If, for example, the operating point A2 were to correspond to the normal level and a grid voltage egg of i volts were required to set this operating point, this voltage would at most rise to 1.05 volts or fall to 0.95 volts. The course of the curve clearly shows that a change in the slope of the grid could hardly be brought about by such a small change in the grid prestress. Should the slope change, for example, from your value 'B' to the value a , then a change in the grid bias voltage from i volts to approximately [volts, ie an increase of 300%, would be necessary. Such a strong change in the voltage influencing the regulating element cannot be obtained in the previously known regulating circuits if the voltage change controlling the regulating process may only be approximately 50.76.

Um diese Schwierigkeiten zu-.beseitigen, werden gemäß .der Erfindung gesiteuerte Regelelemente sehr geringer nichtlinearerVerzerrungen benutzt und darüber hinaus in den die Regelspannung liefernden Kreis zusätzliche Schaltmittel (Versteilerungsmittel) eingefügt, die bewirken, daßdievon demRegelkreis gelieferte und zur Steuerung der Regelelemente dienende Spannung sich im Arbeitsbereich (vor allem in unmittelbarer Nähe des dem normalen Pegel entsprechenden Arbeitspunktes) prozentual stärker ändert- als die dem Regelkreis zugeführte Spannung. Auf diese Weise wird erefcht, daß trotz der geringen prozentualen Änderungen, die im Ausgang des zu regelnden Verstärkers auftreten, am Regelelement selbst genügend große prozentuale Änderungen der steuernden Größe vorhanden sind, um bei der im Interesse genügend geringer nichtlinearer Verzerrungen klein gewählten Krümmung der Kennlinie, eine ausreichende Steilheitsänderung und damit Regelwirkung herbeizuführen. Mit ande-' reu Worten ausgedrückt, besteht die Erfindung.darin, daß die starke Nichtlinearität, die zur Erzielung einer genügend großen Regelempfindlichkeit erforderlich ist, nicht mehr wie bisher in den Übertragungsweg der zu regelnden Ströme, sondern in den die Regelspannung erzeugenden Kreis gelegt ist. In den Fig. 8 und 9 ist dies durch zwei schematische Skizzen veranschaulicht. In den zwischen den beiden Teilnehmern T1 und T2 verlaufenden Übertragungsweg ist die Regelanordnung, bestehend aus einem besonderen Regelglied R mit einem Verstärker V, eingeschaltet. Selbstverständlich können diese beiden Elemente auch zu einem vereinigt werden, wenn, beispielsweise eine Röhre des Verstärkers zum Zwecke der Regelung gesteuert wird. Hinter dem Verstärker, in dessen Ausgang die in außerordentlich kleinen Grenzen konstant zu haltende Spannung auftritt, wird der eigentliche Regelkreis abgezweigt. Die abgezweigte Spannung wird gegebenenfalls nach Verstärkung und Gleichrichtung in dem. Verstärkergleichrichter.VG zur Einwirkung auf das Regelelement gebracht.In order to eliminate these difficulties, according to the invention controlled control elements of very low non-linear distortions are used and above In addition to the circuit supplying the control voltage, additional switching means (steepening means) inserted, which have the effect that the value supplied by the control loop and used to control the Voltage that is used for regulating elements is in the work area (especially in the immediate Near the operating point corresponding to the normal level) changes more in percentage terms - than the voltage supplied to the control loop. In this way it is feared that despite the small percentage changes that occur in the output of the amplifier to be controlled occur on the control element itself sufficiently large percentage changes in the controlling Size are present at the in the interest of sufficiently low nonlinear distortion small selected curvature of the characteristic, a sufficient slope change and thus to bring about control effect. In other words, the Invention. In that the strong non-linearity required to achieve a sufficient high control sensitivity is required, no longer in the transmission path as before of the currents to be controlled, but rather placed in the circuit that generates the control voltage is. In FIGS. 8 and 9 this is illustrated by two schematic sketches. In the transmission path running between the two participants T1 and T2 the control arrangement, consisting of a special control element R with an amplifier V, switched on. Of course, these two elements can also become one be combined if, for example, a tube of the amplifier for the purpose of Regulation is controlled. Behind the amplifier, in whose output the in extraordinarily If the voltage to be kept constant occurs within small limits, it becomes the actual control loop branched off. The branched voltage is possibly after amplification and rectification by doing. Amplifier rectifier.VG brought to act on the control element.

Bei den bisher bekannten Anordnungen, die durch Fig. 8 veranschaulicht sind, weist das Regelglied - eine hohe Regelempfindlichkeit infolge der stark gekrümmten Kennlinie und damit auch eine hohe Nichtlinearität auf.In the previously known arrangements, which are illustrated by FIG are, the control element - a high control sensitivity due to the strongly curved Characteristic curve and thus also a high non-linearity.

Bei der in Fig.9 dargestellten Schaltung gemäß der Erfindung ist in den eigentlichen Regelkreis ein weiteres Glied VS eingeschaltet, das an sich starke nichtlineare Eigenschaften aufweist und die geringen prozentualen Änderungen, die im Ausgang des Verstärkers vorhanden sind, in wesentlich größere prozentuale Änderungen umwandelt. Das in den Übertragungsweg eingeschaltete Regelgliedweist eine nur schwach gekrümmte Kennlinie und damit ausreichend kleine nichtlineare Verzerrungen auf. Die für eine empfindliche Regelung an sich erforderliche Nichtlinearität ist also gewissermaßen durch die Maßnahme gemäß der Erfindung aus dem Übertragungsweg heraus in den eigentlichen Regelkreis hineinverlegt worden. Dies hat zur Folge, daß irgendwelche störenden Verzerrungen infolge dieser Nichtlinearität nicht auftreten können, da die zu übertragenden Nutzströme nicht über den Regelkreis. und damit nicht über das Glied VS verlaufen. Es ist selbstverständlich möglich, das zusätzliche Glied VS vor oder hinter dem Verstärker-0' vorzusehen oder es mit den vorhandenen Elementen in zweckentsprechender Weise zu vereinigen.In the circuit according to the invention shown in FIG the actual control loop switched on a further element VS, which is strong in itself has nonlinear properties and the small percentage changes that are present in the output of the amplifier in much larger percentage changes converts. The control element switched into the transmission path has only a weak one curved characteristic and thus sufficiently small non-linear distortions. The non-linearity required per se for a sensitive control is therefore as it were by the measure according to the invention out of the transmission path has been moved into the actual control loop. As a result, any disturbing distortions as a result of this non-linearity cannot occur, since the useful flows to be transmitted are not via the control loop. and thus not over the link VS run. It is of course possible to use the additional link VS to be provided in front of or behind the amplifier-0 'or it with the existing elements to unite in an appropriate manner.

Es ist bekannt, in den die Regelspannung liefernden Kreis Verstärker einzuschalten. Bei Verstärkern ist das Verhältnis von Ausgangsspannung zu Eingangsspannung konstant. Infolgedessen sind die prozentualen Änderungen derAusgangsspannung bei einem Verstärker genau so groß wie die prozentualen Änderungen der Eingangsspannung. Ein Verstärker ist daher nicht geeignet, eine ausreichende Regelempfindlichkeit bei genügend kleinen nichtlinearen Verzerrungen herbeizuführen. Bei dem in. Fig.7 veranschaulichten Fall ist beispielsweise, wenn zur Pegelkonstanthaltung eine Verlagerung des Arbeitspunktes von A2 nach. A1 voi#genommen werden muß, eine Änderung der Gittervorspannung von etwa i Volt auf etwa q. Volt erforderlich. Im Ausgang des Verstärkers, d. h. im Eingang des Regelkreises, steht aber nur eine Spannungsänderung von höchstens 5 °/o zur Verfügung. Wollte man nun bewirken, daß unter Verwendung der bekannten Verstärker in dem Regelkreis in deren Ausgang eine Änderung der Spannung um 3 Volt auftritt, wenn sich die Eingangsspannung um 5'1, ändert, so müßte der Verstärker eine mittlere Ausgangsspannung von 6o Volt liefern, damit bei einer Änderung von 5 % ein Ansteigen um 3 Volt, d. h. auf 63 Volt, stattfindet. Eine derartige Spannung wäre aber als. Vorspannung viel zu hoch und müßte, um in dem gewählten Beispiel die für den ArbeitspunktA2 notwendigeVorspannung von z Volt zu ergeben, durch eine konstante Gegenspannung von 59: Volt reduziert werden. Es wäre also nicht nur ein Verstärker mit einer sehr hohen Ausgangsspannung und sehr hohem Verstärkungsgrad, sondern auch noch eine unzweckmäßig hohe Gegenspannung erforderlich. Diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt.It is known to switch on amplifiers in the circuit supplying the control voltage. In the case of amplifiers, the ratio of output voltage to input voltage is constant. As a result, the percentage changes in the output voltage for an amplifier are just as large as the percentage changes in the input voltage. An amplifier is therefore not suitable for producing sufficient control sensitivity with sufficiently small non-linear distortions. In the case illustrated in FIG. 7, for example, when the operating point is shifted from A2 to to keep the level constant. A1 voi # must be taken, a change in grid bias from about i volts to about q. Volts required. In the output of the amplifier, ie in the input of the control loop, however, only a voltage change of at most 5% is available. If one wanted to cause a change in the voltage of 3 volts in the output of the known amplifiers in the control loop when the input voltage changes by 5'1, then the amplifier would have to supply an average output voltage of 60 volts with a change of 5 % there is an increase of 3 volts, ie to 63 volts. Such a tension would be as. The bias voltage is much too high and would have to be reduced by a constant counter voltage of 59: volts in order to produce the bias voltage of z volts required for the operating point A2 in the example chosen. So not only would an amplifier with a very high output voltage and a very high gain, but also an inexpediently high counter voltage be required. These disadvantages are eliminated by the invention.

Der Grundgedanke der Erfindung kann für die Steuerung der verschiedensten Regelglieder Anwendung finden, gleichgültig ob dabei die Gittervorspannung einer Verstärkerröhre oder einer Dämpfungsröhre verlagert wird. Besonders vorteilhafte Wirkungen lassen sich jedoch erzielen, wenn als Regelelemente gesteuerte Widerstände, beispielsweise die sog. Heißleiter, verwendet werden. Unter Heißleitern sind Widerstände zu verstehen, die eine so große Trägheit aufweisen, daß sie für die zu übertragenden Nutzströme als lineare Widerstände wirken. Für die Zwecke der Erfindung kommen sowohl temperaturabhän-gige Widerstände mit negativem (Heißleiter) als auch mit positivem Temperaturkoeffizienten (Kaltleiter) in Frage.The basic idea of the invention can be used for controlling the most varied of regulating elements, regardless of whether the grid bias of an amplifier tube or an attenuation tube is shifted. However, particularly advantageous effects can be achieved if controlled resistors, for example the so-called NTC thermistors, are used as control elements. Thermistors are to be understood as resistors which have such a great inertia that they act as linear resistances for the useful currents to be transmitted. For the purposes of the invention, both temperature-dependent resistors with a negative (NTC thermistors) come and positive temperature coefficient (PTC) in question.

Regelelemente, die die für die Zwecke der Erfindung erforderliche geringe N ichtlinearität aufweisen, sind an sich bekannt. Außer den im vorstehenden Abschnitt erwähnten Elementen kommen in gewissen Fällen auch die sog. Exponentialröhren (Röhren mit veränderlichem Durchgriff) in Frage. Diese sind für Regelzwecke in Rundfunkempfängern bereits verwendet worden, jedoch wurden zusätzliche Versteilerungsglieder in den Regelkreis nicht eingeschaltet. Die von den Rundfunkempfängern gelieferten Spannungsänderungen waren ausreichend, um auch ohne der-,artige Versteilerungsglieder die notwendige Regelempfindlichkeit herbeizuführen.Control elements that are necessary for the purposes of the invention have low non-linearity are known per se. Except for those in the foregoing In certain cases, the elements mentioned in the section also include the so-called exponential tubes (Tubes with variable penetration) in question. These are for control purposes in radio receivers has already been used, however, additional steepening members have been added to the Control circuit not switched on. The voltage changes provided by the radio receivers were sufficient to achieve the necessary To bring about control sensitivity.

Es ist weiterhin eine nach dem Tirillprinzip arbeitende Regelschaltung bekanntgeworden, bei der im Regelkreis ein Generator liegt, dessen Arbeitszustand zwischen dem Einsetzen und dem Abreißen der Schwingungen ständig hin und her pendelt. Beim, Vorhandensein von Schwingungen (oberhalb des Schwingungseinsatzpunktes) wird in der einen Richtung und beim Nichtvorhandensein von Schwingungen (unterhalb des Abreißpunktes) in der andern Richtung geregelt. Zwischen diesen beiden Punkten findet eine Regelung statt. Diese Schaltung hat infolgedessen den großen Nachteil, daß sie in unmittelbarer Nähe des Normalpegels, der sich bei der bekannten Schaltung in der Mitte zwischen Einsatz- und Abreißpunkt befindet, nicht regelt. Bei der Erfindung soll aber gerade in unmittelbarer Nähe des dem Normalpegel entsprechenden Arbeitspunktes eine große Regelsteilheit und damit eine große Regelwirkung herbeigeführt werden.It is also a control circuit that works according to the Tirill principle became known, in which there is a generator in the control loop, its working state between the onset and the breakdown of the vibrations constantly oscillates back and forth. When, the presence of vibrations (above the vibration start point) becomes in one direction and in the absence of vibrations (below the Tear-off point) regulated in the other direction. Finds between these two points a regulation takes place. As a result, this circuit has the major disadvantage that they are in the immediate vicinity of the normal level, which is the case with the known circuit is in the middle between the use and tear-off point, does not regulate. In the invention but should be in the immediate vicinity of the operating point corresponding to the normal level a great steepness of control and thus a great control effect can be brought about.

Als zusätzliche Schaltmittel (Versteilerungsmittel), die in den Steuerkreis (Regelkreis) einzuschalten sind, können sowohl nichtlineare Längs- oder Querwiderstände geeigneter Charakteristik (z. B. zwei entgegengesetzt gepolte und entsprechend vorgespannte Einweggleichrichter) als auch Schaltelemente dienen, die eine zusätzliche Regelung eines. im Regelkreis liegenden Verstärkers herbeiführen. Auch Brückenschaltungen, in deren einem Zweig ein gesteuerter Widerstand liegt, und die in der Nähe des Arbeitspunktes abgeglichen sind, können zur Steigerung der Regelgenauigkeit ausgenützt werden. Ebenso kann mit Vorteil ein Röhrengenerator in den Steuerkreis eingeschaltet werden, dessen Vorspannung durch eine gleichgerichtete Steuerspannung geändert wird. Die Erfindung sieht auch vor, innerhalb des Regelkreises mehrere Zusatzglieder zur Versteilerung in Kaskade anzuwenden.As additional switching means (steepening means) in the control circuit (Control loop) are to be switched on, both non-linear series or transverse resistances can be used suitable characteristic (e.g. two oppositely polarized and appropriately preloaded Half-wave rectifier) as well as switching elements that provide additional control one. bring about the amplifier lying in the control loop. Also bridge circuits, in one branch of which there is a controlled resistance, and in the vicinity of the operating point are adjusted, can be used to increase the control accuracy. A tube generator can also be switched into the control circuit with advantage, whose bias is changed by a rectified control voltage. the The invention also provides several additional members for steepening within the control loop to be used in cascade.

In Fig. z ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens schematisch dargestellt. Uor dem Verstärker h, dessen Ausgangspegel P2 möglichst konstant gehalten werden soll, ist die steuerbare Dämpfung D geschaltet. Innerhalb des Steuerkreises, der den Steuerstrom IS zur Beeinflussung der Dämpfung liefert, ist gemäß der Erfindung ein zusätzliches Glied X mit nichtlinearer Kennlinie eingeschaltet. Das außerdem in dein Steuerkreis liegende Filter F dient zur Ausfilterung der. Steuerspannung aus den Signalströmen. Fig. z zeigt die Kennlinie des Schaltgliedes. Diese zeichnet sich in der Nähe des Arbeitspunktes A durch eine besonders große Steilheit aus. Die Lage des Arbeitspunktes ist durch die bei normalem Pegel P. vorhandene Steuerspannung U,= LT0 gegeben. Ändert sich die Steuerspannung um einen verhältnismäßig geringen Betrag von dem Werte Uo auf den Wert U1, so geht der Steuerstrom 1s fast auf den Wert Null zurück. Eine entsprechend große Änderung des Steuerstromes tritt ein, wenn die Steuerspannung auf den Wert L'., anwächst. Ist U,s - U1 << Uo, so ist das Verhältnis ISJUS .^.! c (U, 7-U1), ändert sich also sehr stark mit der Eingangsspannung U5. Die Genauigkeit der Regelung, d. h. das Verhältnis der Pegeländerung 0 P1 am Eingang des Verstärkers zur Pegeländerung /1", P, im Ausgang des Verstärkers, ist um so größer je steiler die Charakteristik in der Nähe des Arbeitspunktes A verläuft, d. h. je größer die Konstante c ist.In Fig. Z, an embodiment of the inventive concept is shown schematically. The controllable attenuation D is connected upstream of the amplifier h, whose output level P2 is to be kept as constant as possible. According to the invention, an additional element X with a non-linear characteristic is switched on within the control circuit which supplies the control current IS for influencing the damping. The filter F, which is also located in your control circuit, is used to filter out the. Control voltage from the signal currents. Fig. Z shows the characteristic of the switching element. This is characterized in the vicinity of the working point A by a particularly steep slope. The position of the operating point is given by the control voltage U, = LT0 present at normal level P. If the control voltage changes by a relatively small amount from the value Uo to the value U1, the control current 1s goes back almost to the value zero. A correspondingly large change in the control current occurs when the control voltage increases to the value L '. If U, s - U1 << Uo, the ratio is ISJUS. ^.! c (U, 7-U1), therefore changes very strongly with the input voltage U5. The accuracy of the control, ie the ratio of the level change 0 P1 at the input of the amplifier to the level change / 1 ", P, at the output of the amplifier, is greater the steeper the characteristic in the vicinity of the operating point A, ie the greater the constant c is.

In Fig.3 ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher dargestellt. . Die durch das Filter F-hinter dem Verstärker V abgezweigte Steuerspannung -wird zunächst durch den Gleichrichter Gll gleichgerichtet. Die vom Gleichrichter gelieferte Steuerspannung U2 verlagert bei steigender Amplitude die Gittervorspannung der Röhre R ins Negative. Die Folge ist ein Absinken des durch den steuerbaren Widerstand RS (z. B. Heißleiter) fließenden Anodenstromes. Der Widerstand von RS erfährt dabei eine entsprechende Änderung. Der steuerbare Widerstand,liegt in einem Zweig der von dem Generator G gespeisten Brückenschaltung B. Die Widerstände der Brückenschaltung sind so gewählt, daß diese bei Vorhandensein des Normalpegels am Ausgang des Verstärkers fast abgeglichen ist. Ändert sich nun die Steuerspannung US und damit der Widerstand RS nur wenig, so wird die Brücke abgestimmt. Der der einen Brückendiagonale entnommene Steuerstrom JB geht dabei auf den Wert Null zurück. Der Strom JB wird dem Verstärker V1 zugeführt und danach durch den Gleichrichter Gl, gleichgerichtet.- Der vom' Gleichrichter gelieferte Strom IS steuert den Dämpfungswiderstand R., der.als Querwiderstand zusammen mit den beiden Längswiderständen W1 und W2 die im Eingang des Verstärkers liegende steuerbare - Dämpfung D bildet. Durch geeignete Bemessung der Brückenanordnung kann erreicht werden, daß der Brückenstrom IB in der Nähe des Arbeitspunktes A eine starke Abhängigkeit von der Steuerspannung Us aufweist( vgl. Fig. q.). Es ist angenommen, daß die Brücke für die Spannung U2 abgeglichen ist, so daß bei dieser Spannung der Brückenstrom Null ist. Um Fehlregelungen; wie sie beim Übergang des Arbeitspunktes auf den in Fig. q. gestrichelten Zweig der Stromcharakteristik entstehen würden, zu verhindern, wird derArbeitspunkt der vor der Brücke angeordneten-Verstärkerröhre so gelegt, daß er auf den unteren Knick der Röhrenkennlinie fällt, wenn die Brücke abgeglichen ist. Es läßt sich auf diese Weise erreichen, daß keine weitere Verkleinerung des Anodenstromes und damit keine Veränderung des Brückenstromes mit der Steuerspannung stattfindet. Die Kennlinie des Brückenstromes verläuft von der Spannung U2 ab parallel zur Abszisse. Die Brückenanordnung kann entweder so bemessen werden, daß bei Vergrößerung von RS oder Verkleinerung von R, die Brücke abgeglichen wird. Bei der Bemessung der Brückenschaltung ist weiter zu berücksichtigen, ob die Heißleiter RS und RS positiven oder negativen Temperaturkoeffizienten haben. Die in der- Schaltung noch angegebenen Kondensatoren C dienen zur Fernhaltung des Gleichstromes vom Verstärker, während die beiden Drosselspulen D,. zur Fernhaltung des Wechselstromes von der Brückenschaltung vorgesehen sind.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in more detail in FIG shown. . The branched off through the filter F-behind the amplifier V. Control voltage - is first rectified by the rectifier Gll. The ones from The control voltage U2 supplied by the rectifier shifts as the amplitude increases Lattice bias of the tube R into the negative. The consequence is a lowering of the through the controllable resistance RS (e.g. NTC thermistor) of the flowing anode current. The resistance from RS will experience a corresponding change. The controllable resistance lies in a branch of the bridge circuit B fed by the generator G. The resistors the bridge circuit are chosen so that this is present in the presence of the normal level is almost balanced at the output of the amplifier. If the control voltage changes now US and thus the resistance RS only slightly, the bridge is tuned. The the Control current JB taken from a bridge diagonal goes back to the value zero. The current JB is fed to the amplifier V1 and then through the rectifier Eq, rectified.- The current IS supplied by the rectifier controls the damping resistance R., der.as transverse resistance together with the two series resistances W1 and W2 die The controllable attenuation D located in the input of the amplifier is formed. Through suitable Dimensioning of the bridge arrangement can be achieved that the bridge current IB in close to the operating point A, there is a strong dependence on the control voltage Us has (see. Fig. q.). It is assumed that the bridge is balanced for the voltage U2 so that the bridge current is zero at this voltage. To erroneous regulations; how they at the transition of the working point to the one shown in Fig. q. dashed branch of Current characteristic would arise, becomes the working point of the before of the bridge-arranged amplifier tube so that it is on the lower bend the tube curve drops when the bridge is balanced. It draws on this Way to achieve that no further reduction of the anode current and thus no The bridge current changes with the control voltage. The characteristic of the bridge current runs from voltage U2 parallel to the abscissa. The bridge arrangement can either be dimensioned so that when RS is enlarged or reduced from R, the bridge is leveled. When dimensioning the bridge circuit is further to take into account whether the thermistors RS and RS have positive or negative temperature coefficients to have. The capacitors C specified in the circuit are used to keep them away of the direct current from the amplifier, while the two inductors D ,. to keep away of the alternating current are provided by the bridge circuit.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die vor dem Verstärker h liegende steuerbare Dämpf ungD zeigt den gleichen Aufbau wie in Fig. 3. Um eine möglichst hohe Regelempfindlichkeit der Regeleinrichtung herbeizuführen, wird gemäß der Erfindung eine zusätzliche Steuerung der im Regelkreis liegenden Verstärkerröhre R vorgenommen. Im Eingang der RöhreR wird die über das Filter F abgezweigte Steuerfrequenz zugeführt. Außerdem dient dieSteuerfrequenz nach erfolgter Gleichrichtung in dem Gleichrichter Gli zur Verlagerung der Steuerspannung der Verstärkerröhre R. Die Verlagerungsspannung US wird an dem irr! Gitterkreis liegenden Widerstand r erzeugt. Die Verlagerung erfolgt in dem Sinne, daß die durch die Änderung der Amplitude der Steuerfrequenz herbeigeführte Steuerwirkung erhöht wird. Hinter dem Verstärker R liegt der Gleichrichter Gl2, dessen Ausgangsstrom den Heißleiter RS steuert. Um die Verstärkung der Röhre R in besonders- starkem Maße von der Steuerspannung abhängig zu machen, empfiehlt es sich, am unteren Knick - der Kennlinie der Verstärkerröhre zu arbeiten.-Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 liegt im Steuerkreis eine Generatorschaltung G. Der Anodenkreis der Generatorröhre, der den Schwingungskreis S2 enthält, ist über den Kondensator Cl mit dem Gitterkreis gekoppelt, in dem der Schwingungskreis S1 liegt. Der Ausgangsstrom des die Steuerspannung gleichrichtenden Gleichrichters Gll erzeugt an dem im Gitterkreis des Generators liegenden Widerstand W eine Steuerspannung U., -die das Gitterpotential des Generators verlagert: Bei geeigneter Bemessung der einzelnen Schaltelemente ändert sich die Anodenwechselspannung des Generators durch die Gitterpotentialverlagerung sehr stark. Die Änderung der Anodenwechselspannung beeinflüßt über den Gleichrichter Gl, den, steuerbaren Widerstand RS. .In Fig. 5, a further embodiment of the invention is shown. The controllable attenuation in front of the amplifier h shows the same structure as in Fig. 3. To achieve the highest possible control sensitivity of the control device bring about, according to the invention, an additional control of the control loop lying amplifier tube R made. In the entrance of the RöhreR, the Filter F branched control frequency fed. The control frequency is also used after rectification in the rectifier Gli for shifting the control voltage of the amplifier tube R. The displacement voltage US is applied to the insane! Grid circle lying resistance r generated. The shift takes place in the sense that the through the change in the amplitude of the control frequency induced control effect increases will. Behind the amplifier R is the rectifier Gl2, its output current controls the thermistor RS. To the reinforcement of the tube R in particularly strong To make the dimensions dependent on the control voltage, it is advisable to use the lower bend - The characteristic of the amplifier tube to work. - In the embodiment according to Fig. 6 is a generator circuit G in the control circuit. The anode circuit of the generator tube, which contains the oscillating circuit S2 is connected to the grid circuit via the capacitor C1 coupled, in which the oscillation circuit S1 is located. The output current of the control voltage rectifying rectifier Gll generated at the in the grid circle of the generator lying resistor W a control voltage U. -the grid potential of the generator relocated: If the individual switching elements are suitably dimensioned, the Anode alternating voltage of the generator is very strong due to the shifting of the grid potential. The change in the anode alternating voltage influences the rectifier Eq, the, controllable resistor RS. .

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Arrangement to automatically keep the Levels in multiple carrier frequency systems with the help of a control frequency influenced control elements (tubes, attenuators, etc.), characterized by that the controlled control elements used are those of such low non-linearity that the non-linear ones that arise when modulating within the normal limits Distortions do not go beyond the permitted value and that in the the control voltage supplying circuit (control circuit) apart from those normally present Rectifiers and possibly amplifiers added additional switching means are that have the effect that the supplied by the control loop and used to control the The voltages or currents used for regulating elements are located in the work area (especially in the immediate vicinity of the operating point corresponding to the normal level) as a percentage change more than the voltages or currents fed to the control loop. :

2. Arrangement according to claim i, characterized in that as additional switching means one Bridge circuit is used, one diagonal of which is connected to a constant voltage source is and in one of the bridge branches there is a controllable resistor, so that at Control of this resistance in the other diagonal is controlled accordingly and, if necessary, increased current to influence the control element is removed can be.

3. Arrangement according to claim--, characterized in that the in the one branch of the bridge switched on controllable resistor in the anode circuit one electron tube operated in such a way that the anode current of the tube when tuned Bridge is practically zero.

4 .. arrangement according to claim i, characterized in that that to steepen the control characteristic the grid bias -one in the control circuit lying amplifier tube by a rectified part of the control voltage is relocated.

5. arrangement according to claim i; characterized in that two are opposite polarized, appropriately preloaded half-wave rectifiers as additional switching means are switched on in the control circuit.

6. Arrangement according to claim i, characterized in that that in the control circuit there is a tube generator constantly in a state of oscillation is switched on, its bias voltage by the rectified control voltage will be changed.