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Schaltungsanordnung zur Verbindung von drei oder mehr Verstärkern
In der übertragungstechnik liegt häufig die Aufgabe vor, verschiedene Frequenzbänder,
die von verschiedenen Verstärkern geliefert werden, einem oder mehreren Verbrauchern
zuzuführen. Dies ist beispielsweise bei Hochfrequenzdrahtfunkvertei'.ungsanlagen
der Fall, in denen drei oder mehr Programme auf verschiedenen Trägerfrequenzen über-,
tragen und verstärkt werden müssen. Da sämtliche Frequenzbereiche den Verbrauchern
zugeführt werden müssen, ist es erforderlich, die Ausgänge der Verstärker gemeinsam
auf die Verbraucher zu schalten. Ein unmittelbares Zusammenschalten der Ausgänge
der Verstärker ist nicht möglich, da sich die Verstärker gegenseitig belasten und
modulieren würden. Man muß also verhindern, daß die Spannung des einen Verstärkers
an den Ausgang des anderen Verstärkers kommt, d. h. die Verstärkerausgänge müssen
voneinander entkoppelt. werden.
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Die Entkopplung wurde bisher durch Filter durchgeführt. Da die Filter
für den Durchlaß der verschiedenen Frequenzbereiche, die die Verstärker übertragen,
bemessen sind, können sie ohne weiteres parallel geschaltet werden. Die Filter haben
im Sperrbereich einen hohen Widerstand und können sich infolgedessen gegenseitig
nicht belasten.
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Die Anwendung der Filter @ in den Ausgangskreisen der Verstärker stellt
aber einen erheblichen technischen Nachteil dar. Die Filter verursachen nicht. nur
einen erheblichen Leistungsverlust, der bis zu 300116 der Gesamtleistung betragen
kann, sondern rufen auch lineare Verzerrungen an den Frequenzbandgrenzen hervor.
Durch die große zu übertragende Leistung treten. an den Schaltelementen der Filter
hohe Spannungen auf. Die Filter müssen infolgedessen eine große Durchschlagsfestigkeit
erhalten und werden teuer und umfangreich. Ein weiterer für Drahtfunkverteilungsanlagen
besonders unangenehmer Nachteil besteht darin, daßes nicht möglich ist, die einmal
eingestellten Trägerfrequenzen, auf die die Filter abgestimmt
sind,
zu ändern. jede Änderung würde eine Nachstimmung und Nachmessung der Filter zur
Folge haben, was für den praktischen Betrieb naturgemäß sehr unerwünscht ist. Andererseits
ist aber eine Änderung der Trägerfrequenzen in vielen Fällen nicht zu umgehen, um
irgendwelchen Störfrequenzen ausweichen zu können.
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Die durch die Filter hervorgerufenen Nachteile werden gemäß der Erfindung
dadurch beseitigt, daß die Verstärkerausgänge in ganz bestimmter «leise über Ausgleichübertrager
zusammengeschaltet werden, die gleichzeitig eine Entkopplung der Verstärkerausgänge
herbeiführen. Bekanntlich sind bei jedem Ausgleichübertrager, wenn die angeschlossenen
Belastungswiderstände richtig bemessen sind, zweimal zwei Polpaare vorhanden, die
jeweils unter sich entkoppelt sind. Diese Eigenschaft der Ausgleichübertrager wird
angewendet, tun die einzelnen Verstärker gegeneinander zu entkoppeln. Zur Verbindung
von drei oder mehr Verstärkern sieht die Erfindung mindestens drei Ausgleichübertrager
vor, wobei jeweils zwei Verstärker durch einen Ausgleichübertrager entkoppelt sind,
an dessen nicht mit den Verstärkern verbundenen Polpaaren die von den beiden Verstärkern
gelieferten Frequenzbereiche auftreten. Die einzelnen Ausgleichübertrager sind dabei
untereinander so verbunden, daß an sämtlichen freien Polpaaren, d. h. sAchen, die
weder an die Verstärker noch an die übrigen Ausgleichübertrager angeschlossen sind,
sämtliche von den Verstärkern gelieferten Frequenzbänder auftreten.
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Die angestrebte entkoppelnde Wirkung der Ausgleichübertrager setzt
bekanntlich einen genauen Abgleich der an die Ausgleichübertrager angeschlossenen
Widerstände voraus. Zu diesem Zwecke wurden bisher Nachbildungen der Verbraucherleitungen
vorgesehen. Da durch die Nachbildungen derselbe Strom wie durch die Verbraucherwiderstände
fließt, bedeuten die Nachbildungen einen erheblichen Leistungsverlust. Dieser wird
in besonders zweckmäßiger Weise dadurch vermieden, daß an sämtliche Polpaare der
Ausgleichübertrager, die weder mit den Verstärker ausgängen noch mit den anderen
Ausgleichübertragern verbunden sind, Verbraucherwiderstände angeschlossen sind.
Der in der Schaltungsanordnung auftretende Leistungsverlust beschränkt sich daher
auf die in den übertragerwicklungen entstehenden Verluste.
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In Fig. i ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, in dem vier Verstärker
V1, V2, V3 und V, die vier verschiedene Frequenzbereich: f1-11 übertragen,
mit Hilfe von vier Ausgleichübertragern I-IV derart auf die Verbraucherwiderstände
LV geschaltet sind, daß eine gegenseitige Entkopplung sämtlicher Verstärkerausgänge
auftritt. An die beiden Ausgleichübertrager I und IV sind jeweils zwei Verstärkerausgänge
angeschlossen, und zwar liegen die Polpaare i, a und i, 3 des Ausgleichübertragers
1 an den Verstärkern V1 und V2 und die entsprechenden Polpaare i, z und i, 3 des
Ausgleichübertragers IV an den Verstärkern V3 und V4. Die Diagonalen a-a und b-b
der beiden Ausgleichübertrager I und IV sind über den Primärkreis des Ausgleichübertragefs
HI miteinander verbunden. In entsprechender Weise dient der Primärkreis des Ausgleichübertragers
II zur Verbindung der sekundären Ausgleichübertrager. An die freien Polpaare der
Ausgleichübertrager I I und III sind insgesamt vier Verbraucherwiderstände W angeschaltet.
Mit Ausnahme des auf der Primärseite des Ausgleichübertragers III eingeschalteten
Verbraucherwiderstandes weisen diese sämtlich bei entsprechender Wahl des übersetzungsverhältnisses
des Übertragers einen Widerstandswert Z auf. Der an der Primärseite des Ausgleichübertragers
III liegende Verbraucherwiderstand hat einen Widerstandswert
Dabei ist vorausgesetzt, daß der an den Polpaaren i, z bzw. i, 3 liegende Scheinwiderstand
der Verstärker V1 und V2 ebenfalls den Wert Z aufweist.
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Durch die in die Zeichnung eingetragenen Pfeile ist kenntlich gemacht,
daß in jedem der Verbraucherwiderstände alle vier von den Verstärkern gelieferten
Frequenzbereiche vorhanden sind. Die Zugehörigkeit der durch die verschieden ausgeführten
Pfeile dargestellten Frequenzbereiche ist durch entsprechend ausgeführte Pfeile
im Ausgangskreis der einzelnen Verstärker kenntlich gemacht.
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Die in Fig. a dargestellte Schaltungsanordnung unterscheidet sich
lediglich dadurch von der soeben erläuterten, daß die Polpaare des Ausjleichübertragers
III hinsichtlich ihres Anschlusses an die beiden Ausgleichübertrager I und IV vertauscht
sind. Man erhält auf diese Weise den Vorteil, daß sämtliche der vier Belastungswiderstände
W den Wert Z aufweisen. Diese Tatsache ist selbstverständlich im Interesse eines
einheitlichen Aufbaus von großem praktischem Wert.
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In Fig.3 ist gezeigt, wie die Zusammenfassung von drei Verstärkern
V1, V2, Vg bei gleichzeitiger Entkopplung sämtlicher Verstärkerausgänge gemäß der
Erfindung vorgenommen wird. Es sind drei Ausgleichübertrager I, 1I und III erforderlich.
Die beiden Verstärker V1 und V2 sind an denselben Ausgleichübertrager I angeschlossen
und auf diese Weise entkoppelt. Der Ausgang des Verstärkers V3 ist in zwei gleiche
Teile aufgelöst, die über die weiteren Ausgleichüber.
trager II
und III einerseits an die Diagonalpunktea-a und anderseits an die Sekundärwicklung
des Ausgleichübertragers I angeschlossen sind. Auch bei dieser Schaltung erhalten
sämtliche vier Belastungswiderstände W bei entsprechender Wahl des Übersetzungsverhältnisses
der Übertrager den gleichen Scheinwiderstand Z.
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Der Erfindungsgedanke ist sinngemäß bei der Zusammenschaltung von
mehr als vier Verstärkern anzuwenden. Es ist dabei darauf zu achten, daß die Ausgleichübertrager
so miteinander verbunden werden, daß in jedem der an die freien Polpaare der Ausgleichübertrager
angeschlossenen Verbraucherwiderstände sämtliche von allen Verstärkern gelieferten
Frequenzbänder auftreten.