DE862169C - Impulsnachrichtenanlage - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Impulsnachrichtenanlagen un'd insbesondere auf Multiplexsysteme mit Zeitkanalisierung, bei denen mehrere Übertragungen gleichzeitig gemacht werden und die zugehörigen Kreise nacheinander in den Übertragungsweg geschaltet werden.

Wenn es bei diesen Systemen erforderlich ist, eine gleichzeitige Übertragung in beiden Richtungen durchzuführen, wird der Verstärker, der die beiden zugehörigen Kreise miteinander verbindet, abwechselnd erst in die eine und dann in die zweite Richtung eingeschaltet.

Wenn in solchen Systemen Sprechfrequenzströme übertragen werden, wechselt die Übertragungsrichtung zwischen den beiden gegebenen Kreisen 2O ooomal je Sekunde und wenn z. B. i6 Übertragungen gleichzeitig stattfinden, so kann die Übertragungsdauer in der einen oder der anderen Richtung 3 Mikrosekunden nicht überschreiten. Die Empfangseinrichtung für jeden Kreis des Übertragungsweges enthält u. a. eine Drosselkette, die es ermöglicht, durch Integration die übertragenen Sprechfrequenzströme wiederherzustellen. Diese Drosselkette besitzt eine genau festgelegte Empfindlichkeitskurve. Wenn man einen Impuls von der vorbestimmten Dauer von z. B. 3 Mikrosekunden betrachtet, der vom Kreis A zum Kreis B übertragen wird, so ruft er im Kreis B einen Impuls hervor, dessen maximale Amplitude eine Funktion der Amplitude des Impulses ist, der von A nach B übertragen wurde, aber dessen Dauer größer als 3 Mikrosekunden ist.

Wenn der.Kreis B mit dem Kreis A in Verbindung tritt, überträgt der Verstärker, der also in der Richtung von B nach A arbeitet, einen Impuls mit der Dauer von 3 Mikrosekunden, dessen Amplitude «die Summe ist von der Amplitude, die von dem als Sender gedachten Kreis B herrührt und von der . "Amplitude eines im Kreis B erzeugten Impulses, als Folge des vom Kreis A in dem Zeitpunkt -übertragenen Impulses, in dem der Verstärker in der Richtung vo'n A nach B arbeitet. Die Komponente des von B nach A übertragenen Impulses, die sich aus der verbleibenden Amplitude des im vorangehenden Augenblick von A nach B übertragenen Impulses ergibt, erzeugt ein Geräusch, das als Larsen- oder Lokalgeräusch bekannt ist. Diese Erscheinung tritt ein und wird gemäß einem gleichen Prozeß verstärkt, wenn nämlich im nächsten Zeitpunkt die Übertragung von A nach B stattfindet.

Es ist ein Ziel der gegenwärtigen Erfindung, die nachteiligen Folgen des sog. Larsen-Geräusehes in Übertragungssystemen mit Zweiwegverstärkern zu vermindern.

Gemäß einem Erfindungsmerkmal enthält ein Zweiwegverstärker für die Verstärkung von Impulsen zwischen zwei periodisch Ln den Übertragungsweg geschalteten Kreisen eine Verstärkungsschaltung in Kombination mit geeigneten Mitteln zur nacheinander folgenden Einschaltung des Verstärkers in die eine oder andere Richtung, verbunden mit zwischen jeden der genannten Kreise und die beiden Endpunkte des Verstärkers eingeschalteten Mitteln, die zur Übertragung von Impulsen zum Eingang des Verstärkers, der periodisch eingeschaltet wird, geeignet sind, deren Amplitude unabhängig ist von der Amplitude der Impulse, die im vorangehenden Zeitpunkt von dem mit dem anderen Endpunkt verbundenen Kreis gesendet wurden. .

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, bei der zwei Kreise A und B nacheinander in den Zeitpunkten t und t + t_t an den Eingang einer Verstärkerschaltung gelegt werden, enthalten die Mittel, die zur Übertragung von -Impulsen z. B. vom Kreis A, deren Amplitude unabhängig ist von den Impulsen die im vorangehenden Augenblick vom Kreis B gesendet wurden, dienen, eine sogenannte Differentialschaltung. Diese liefert an ihrem Ausgang Signale, deren Amplitude der Differenz der Amplituden von zwei Signalen, die ihren Eingangsklemmen zugeführt wurden, proportional ist. Die Differentialschaltung ist verbunden mit einem Kreis, der dem Empfang von Impulsen im Zeitpunkt t dient, die vom Kreis B zum Kreis A gesendet' wurden, wobei dieser Kreis ihre Amplitude ändert, so daß sie der Amplitude des genannten Im-. pulses an den Klemmen des Kreises A im Zeitpunkt i +1_± gleich werden. Diese Impulse, deren Amplitude in einem Zeitintervall gleich t_t geändert wurden, werden verzögert. Der Ausgang des genannten Kreises wird mit einem der Eingänge der Difrerentialschaltung verbunden, wobei Mittel vorgesehen sind, dem anderen Eingang der Differentialschaltung einem Impuls zuzuführen, dessen Amplitude gleich" ist der Potentialdifferenz an den Klemmen des Kreises A. '

Entsprechend einer weiteren Ausbildung der Erfindung enthält der zur Änderung der Amplitude der Signale und ihrer Verzögerung benutzte Kreis Verstärkungsmittel wie einen geeigneten Verstärker in Verbindung mit Schwächungs- oder Dämpfungsmitteln. Der Ausgangsstrom der genannten zwei Kreise wird einem Verzögerungsglied in geeigneter Weise zugeführt, und der Ausgang dieses Ver-zöger^ingsgliedes ist mit einem der Klemmpaare der Differentialschaltung verbunden.

Zur Durchführung der Erfindung enthält eine Multiplexverbindung einen elektronischen Verteiler, der nacheinander und periodisch eine Anzahl Gruppen von zwei Kreisen mit den beiden Enden des Zweiwegverstärkers vom oben beschriebenen Typ verbindet. Die zur Verbindung dieses Verstärkers in der einen und dann in der anderen Richtung benutzten Mittel werden durch den elektronischen Verteiler synchronisiert, um den Verstärker nacheinander in die eine oder die andere Richtung zwischen die beiden gegebenen Kreise einzuschalten. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung klar werden. Dieses Ausführungsbeispiel benutzt gewisse Merkmale der Erfindung. Die Beschreibung wird an Hand von Zeichnungen vorgenommen.

Abb. ί zeigt einen Zweiwegverstärker, der die Merkmale der Erfindung enthält;

Abb. 2 zeigt die Gestalt der Impulse an verschiedenen Punkten der in Abb. 1 dargestellten Schaltung;

Abb. 3 zeigt eine Alternativlösung zur Anordnung gemäß Abb. 1;

Abb. 4 zeigt die Gestalt der Impulse an verschiedenen Punkten der in Abb. 3 gezeichneten Schaltung;

Abb. S zeigt eine zweite Alternativlösung zur Anordnung gemäß Abb. 1.

Die Abb. 1 zeigt eine Grundschaltung eines Zweiwegverstärkers, wie sie z. B. zur Verstärkung von Impulsen zwischen zwei Kreisen angewendet wird, sowie die zwei zur Bildung eines der Kanäle zwl· sehen zwei Endpunkten einer Multiplexverbindung miteinander verbundenen Kreisel (symbolisiert durch Block 1) und B (symbolisiert durch Block 9), wobei die Übertragung periodisch und nacheinander in der einen Richtung und dann in der anderen stattfindet.

Bei solchen Systemen enthalten die Teilnehmerleitungen eine Drosselkette zur Wiederherstellung der ankommenden Signale. Die durch Block 2 und 3 dargestellten Kreise geben an ihrem Ausgang Signale, deren Amplitude der Differenz der Amplitude der Signale, die dahin übertragen wurden, proportional ist. Kreise dieser Art sind in der Technik wohl bekannt, später wird ein Beispiel gegeben werden. Die Blocks 4 und 5 zeigen in schematischer Form Dämpfungsglieder, einen oder mehrere Verstärker, denen Dämpfungsglieder oder allgemeine Kreise folgen, die a<m Ausgang Signale abgeben,

deren Amplitude gleich ist der Amplitude der Signale, die um k verstärkt übertragen wurden, wo bei k eine positive Zahl größer oder kleiner ι ist. Die Blocks 6 und 7 stellen Verzögerungsglieder dar, der Block 8 ist ein Verstärker. Die Mittel, die zur Durchführung der nötigen Schaltmaßnahmen wie zur Schaltung des Verstärkers 8 benutzt werden, sind z. B. elektronische Mittel unter Verwendung von z. B. Vakuumröhren, gasgefüllten Röhren oder einer Schaltung von Gleichrichterzellen. Später wird ■ ein Beispiel einer solchen Anordnung beschrieben werden, die zufriedenstellend arbeitet.

Betrachtet man einen Impuls io (Abb. 2), der im Zeitpunkt 11 dem Kreis 2 (Abb. u) vom durch den Block ι dargestellten Kreis A zugeführt wird, so sei vorausgesetzt, daß im Zeitpunkt 11 (Abb. 2) der Eingang 13 des Verstärkers 8 mit dem Punkt 14 verbunden ist und der Ausgang 15 mit dem Punkt 16. Der Impuls 12 (Abb. 2), der vom Ausgang des Kreises 2 abgeleitet wurde, wird einerseits durch den Verstärker 8 dem Kreis 9 (Kreis B), anderseits dem Kreis 5 zugeführt. Wie festgestellt wurde, enthält der Kreis 9 eine Drosselkette, und der Impuls 12, der ihm zugeführt wird, wird in einen Impuls ag 17 umgewandelt, dessen Amplitude exponentiell abnimmt. Im Zeitpunkt 21 werden die Klemmen 13 und 15 des Verstärkers 8 mit den Klemmen 18 und 19 verbunden. Kreis 9 arbeitet nun als Sender. Die Amplitude der vom Kreis 1 gesendeten Impulse ist noch'merklich, ν sei diese Amplitude. Dem Kreis 3 wird eine Amplitude 20 zugeführt, die eine Summe der Amplitude V des zum Kreis 9, der als Sender arbeitet, gehörenden Impulses und der Amplitude ν des Impulses 17 im Zeitpunkt 21 ist. Der Kreis 5 liefert an seinen Ausgangsklemmen einen Impuls, dessen Amplitude der Amplitude des Impulses 17 im Zeitpunkt 21 gleich ist. Diese Amplitude ist v. Dias Verzögerungsglied 7 verzögert den Ausgangsimpuls des Kreises 5 um eine Zeitspanne, die dem Abstand zwischen den Zeitpunkten 11 und 21 entspricht. In diesem Fall empfängt der Kreis 3 im Zeitpunkt 21 gleichzeitig einen Impuls, dessen Amplitude V + ν vom Kreis 9 gesendet wird und einen Impuls von der Amplitude v, der vom Kreis 7 kommt. Daher wird an den Ausgangsklemmen ein Impuls erzeugt werden, dessen Amplitude der Differenz der Amplituden der Impulse, die übertragen wurden, proportional ist, also (V+ v)—v=V, d. h. ein Impuls, dessen Amplitude dem zum Kreis 9 gehörigen Impute proportional ist. Im Zeitpunkt 22 arbeitet der Kreis 1 wiederum als Sender und die Elemente 2, 4 und 6 erfüllen Funktionen, die ähnlich sind den Funktionen, die die Elemente 3, 5 und 7 im Zeitpunkt 21 erfüllen. Daher ist die Amplitude der von B nach A übertragenen Impulse unabhängig von der Amplitude der Impulse, die im vorangehenden Zeitpunkt von A nach B übertragen wurden. Auf diese Weise wird in dem Kreise die Erscheinung eines Geräusches vermieden, das als Larsen- oder Lokalgeräusch bekannt ist und zur Erregung von Schwingungen führen könnte. Wenn die Zwischenräume zwischen den Zeitpunkten Ii und 21 und den Zeitpunkten 21 und 22 gleich sind, werden die Verzögerungsglieder 6 und 7 gleich gemacht, so daß die Verzögerung, die das Verzögerungsglied 6 hervorruft, dem Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten 21 und 22 gleich ist und daß das Verzögerungsglied 7 eine Verzögerung hervorruft, die dem Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten 11 und 21 gleich ist.

Verstärker dieser Art können zur nacheinanderfolgenden und periodischen Verstärkung von Impulsen benutzt werden, deren Amplitude, die durch Sprechfrequenzströme moduliert ist, nacheinander in der einen und dann in der anderen Richtung über eine Multiplexverbindung übertragen werden. Dabei werden jeweils paarweise mit einer gleichen wiederkehrenden Zeitlage eine Anzahl von Kreisen mit beiden Enden der Multiplexverbindung verbunden. A₁ mit £=1,2,...» soll die Kreise bezeichnen, die an einem Ende der Multiplexverbindung angeschaltet werden und Bj mit 7=1,2...» die Kreise, die an das andere Ende angeschaltet werden. Zum Beispiel erhalten zwei Kreise, die zum gleichen Kanal der genannten Verbindung mit derselben Zeitlage zusammengeschaltet werden, den gleichen Index. Um das oben beschriebene System für die Praxis anwendbar zu machen, ist es nötig, daß die Zeitspanne J₁ zwischen dem Zeitpunkt, an dem ein Impuls von Ak nach Bk übertragen wird und dem folgenden Zeitpunkt, an dem ein Impuls von Bk nach Ak übertragen wird, immer die gleiche sein muß, was immer auch der Wert von k ist. Ebenso muß die Zeitspanne i, -zwischen dem Zeitpunkt, an dem ein Impuls von 'Bk nach Ak übertragen wird und dem folgenden Zeitpunkt, an dem ein Impuls von Ak nach Bk übertragen wird, dieselbe sein, was auch immer der Wert von k ist, t_± und i₂ können dabei verschieden sein.

Es ist angenommen worden, daß die Amplitude des Impulses 17 (Abb. 4) im Zeitpunkt 211, in dem der Kreis 9 einen Impuls nach Kreis 1 sendet, eine merkliche Amplitude ν besitzt. In einigen Fällen kann der Impuls 17 im Zeitpunkt 23, in dem der Kreis 18 einen weiteren Impuls 24 nach Kreis 1 sendet, noch eine merkliche Amplitude V₁ haben. In diesem Fall ist es ebenfalls nötig, eine Änderung der Amplitude des Impulses 24 vorzusehen, der im Zeitpunkt 23 vom Kreis- ausgeht, und zwar in Abhängigkeit von der verbleibenden Amplitude der Impulse 17 und 25. Es sei V₁ die Amplitude des Impulses 17 im Zeitpunkt 23 und v_z im Zeitpunkt 23 die Amplitude des Impulses 25 als Ergebnis eines ■im Zeitpunkt 22 vom Kreis 1 nach dem Kreis 9 gesendeten Impuls 26. In der Fig. 4 sind die verschiedenen Formen der Impulse dargestellt. Der in Abb. 3 schematisch dargestellte Kreis erlaubt es, die Amplitude der Impulse 17 und 25 im Zeitpunkt 23 zu verfolgen. Die Elemente 3, 5, 7, 9 16 und 18 erfüllen Funktionen gleich denen, die von Elementen erfüllt werden, die die entsprechenden Eigenschaften in der Abb. 1 haben. Der Kreis 27 entspricht dem Kreis 5. Er dient jedoch dazu, an seinem Ausgang einen Impuls zu liefern, dessen Amplitude eine Funktion der Amplitude des Impulses 11 ist, der ihm über den Verstärker 8 (in Abb. 5 nicht gezeigt)

von einem Kreis ι zugeführt wird. Diese Amplitude sei gleich der Amplitude eines Impulses 17 im Zeitpunkt 23; sie sei V₁. Kreis 28 ist ein Ver- - zögerungsglied, das den Ausgangsimpuls des Kreises 27 in einem Maße verzögert, das ähnlich ist der Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten 11 und 23. Der Kreis 3 empfängt daher gleichzeitig den vom Kreis 9 im Zeitpunkt 23 ausgehenden Impuls und den Ausgangsimpuls der Verzögerungsglieder 7 und

28. Man erhält am Ausgang des Kreises 3, der mit 'dem Eingang des Verstärkers 8 (Abb. n) verbunden ist, einen Impuls 29, dessen Amplitude der Differenz zwischen der Amplitude des von Kreis 9 ausgehenden Impulses einerseits und der Summe der Am-

.15 plituden der Ausganigsimpulse der Verzögerungsglieder 7 und 28 anderseits proportional ist. Dann ist die Amplitude des zum Kreis 1 übertragenen Impulses 29 unabhängig von der Amplitude der zwei vorangehenden Impulse, die vom Kreis 1 gesendet wurden.

In Abb. 5 stellen 30 und 31 schematisch die Teilnehmerleitungen dar, zwischen denen eine Zweiwegübertragung eingerichtet werden soll. 33 ist ein Kreis, dessen beide Ausgangsklemmen 34 und 35 wechselweise und nacheinander mit positiven und negativen 'Potentialen verbunden wenden, z. B. mit ο Volt und + 48 Volt, auf Erde bezogen. Die Punkte 36, 37, 38 und 39 werden mit dem positiven Ende einer 48-Volt-Batterie verbunden, deren negatives Ende geerdet ist. Wenn vorausgesetzt wird, daß die Klemme 34 des Kreises 33, der ein Kippschaltungskreis sein möge, d. h. ein Kreis, der von einer Lage zur anderen umschaltet, auf das Potential 4- 48 Volt gebracht und daß die Klemme 35 auf das Potential ο Volt gebracht wird, so sieht man leicht, daß die Gleichrichterzellen 40, 41, 44 und 45 durchlässig sind. In diesem Fall werden die Potentiale chwankungen an den Ausgangsklemmen des Kreises 30 dem Gitter der Triode 48 über die Gleichrichterzellen 40 und 41 zugeführt. Während dieses Zeitraumes werden die Klemmen der Gleichrichterzellen 42 und 43 auf das gleiche Potential gebracht und sind damit nicht durchlässig. Die Stromschwankungen an den Klemmen des Kreises 31 werden nicht dem Gitter der Triode 48 zugeführt. Man sieht auch, daß der Ausgangsstrom des Verstärkers 50 zum Kreis 31 übertragen wird. Wenn die Klemme 34 des Kreises 33 auf das Potential ο Volt gebracht wird und die Klemme 35 auf das Potential + 48VoIt₁ .so wird der Ausgangsstrom des Verstärkers 50 zum Kreis 30 übertragen, wie auch die Stromschwankungen an den Klemmen des Kreises 31 dem Gitter der Triode 48 zugeführt werden.

Angenommen Kreis 30 sendet und Kreis 31 empfängt, d. h. die Klemme 34 des Kreises 33 ist positiv, so werden die Potentialschwankungen der Ausgangsklemmen des Kreises 30 dem Gitter der Triode 48 über den Kondensator 5a und die Gleichrichterzellen 40 und 41 zugeführt. Die Kathoden der beiden Trioden 48 und 49 sind miteinander verbunden und die dem Gitter der Triode 48 zugeführten Potentialschwankungen werden verstärkt und den Eingangsklemmen der Verstärkerschaltung 50 zugeführt. Der Ausgangsstrom des Verstärkers 50 wird · über den Kondensator 52 und die Gleichrichterzellen 44 und 45 dem Kreis 31 zugeführt. Die Potentialschwankungen am Ausgang des Verstärkers 50 werden über das Dämpfungsglied 53 und das Verzögerungsglied 54 dem Gitter der Triode 49 zugeführt. Es wurde vorausgesetzt, daß die Zeitspanne zwischen der Übertragung in den beiden Richtungen konstant ist. Das Verzögerungsglied 54 ruft eine Verzögerung hervor, die dem Zeitraum gleich ist, die zwischen der Übertragung in der einen und in der anderen Richtung liegt. Anderseits ist die Dämpfung der Kreise 53, 54 so bemessen, daß die Amplitude der Potentialschwankungen am Ausgang des Kreises 54 gleich ist der Amplitude der durch den Verstärker 50 nach dem Kreis 311 in dem Zeitpunkt übertragenen Impulse, in dem der Kreis 31 als Sender betrachtet werden kann und mit dem Gitter der Triode 48 verbunden ist. Die durch die beiden Trioden48 und 49 gebildete Differentialschaltung erzeugt an ihrem Ausgang einen Strom, der der Differenz der Amplitude der Signale proportional ist, die den Gittern der Trioden 48 und 49 zugeführt werden. Die Amplitude des durch Verstärker 50 nach Kreis 30 übertragenen Signals ist. unabhängig von der Restamplitude des Impulses, der im vorhergehenden Zeitpunkt durch den Kreis 50 dem Kreis 31 zugeführt wurde. Wenn die Übertragung in der Gegenrichtung stattfindet, so ist die Amplitude des vom Kreis 31 über die Verstärkerschaltung 50 'dem Kreis 30 zugeführten Signals gleichfalls. unabhängig von der Restamplitude des 95 · im vorangehenden Zeitpunkt dem Kreis 31 zugeführten Impulses. Man könnte auch- die Restamplitude des Impulses in dem Zeitpunkt kompensieren, in dem ein Kreis ein zweites Mal in den Übertragungsweg eingeschaltet wird, und zwar unter anderem durch Anwendung eines zweiten Dämpfungsgliedes und eines zweiten Verzögerungsgliedes, das mit dem Dämpfungsglied 53 und dem Verzögerungsglied 54 parallel liegt, wie es in Verbindung mit Abb, 3 für den Fall erläutert wurde, daß die Zeitspannen t_± und t_z verschieden isind.

Obwohl diePrinzipien der Erfindung obenstehend in Verbindung mit bestimmten Ausführungsformen und einzelnen Modifikationen davon beschrieben wurden, ist leicht einzusehen, daß die Beispiele nur »» zur Beschreibung herangezogen wurden, daß aber darin keine Begrenzung des Wesens der Erfindung liegt.

Claims (6)

1. Patentansprüche: ¹¹S

   i. Verstärkungssystem mit zwei Endkreisen zur Zuführung und zum Empfang von Signalen, mit einem Verstärker und mit Mitteln, diesen Verstärker zwischen die beiden Endkreise in jede der beiden Richtungen mit einer Häufigkeit, die mindestens das Doppelte der höchsten zu übertragenden Frequenz beträgt, wechselweise einzuschalten, und bei dem das aus der einen Richtung empfangene" Signal während der dar-' auf in der anderen Richtung erfolgenden Über-

   tragung noch eine merkliche Amplitude besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um den Effekt, den diese Restamplitude auf das in der Gegenrichtung übertragene Signal ausübt, in der Verstärkerschaltung zu kompensieren.
2. 2. Verstärkungssystem nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsmittel hauptsächlich aus einer oder mehreren

   ίο Verzögerungseinrichtungen bestehen und dazu dienen, die in einer Richtung übertragenen Signale in die Zeitlagen der in der anderenRichtung übertragenen Signale zu verzögern, daß Mittel zur Änderung der Amplitude der verzögerten Signale und Mittel zur Subtraktion dieser verzögerten und veränderten Signale von den in der Gegenrichtung übertragenen Signalen vorgesehen sind.
3. 3. System nach Anspruch.2, bei dem die Mittel zur Änderung der Amplitude der verzögerten Signale dadurch gekennzeichnet sind, daß die geänderten Amplituden den Restamplituden des Signals proportional sind, die nach dem Richtungswechsel noch im bisherigen Empfangskreis, der nunmehr als Sendekreis fungiert, wirksam sind.
4. 4. Verstärkungssystem nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß ein Multiplexsystem mit Zeitkanalisierung so verwendet wird, daß der gleiche Verstärker für die Verbindung zwisehen verschiedenen Paaren von Endkreisen eingesetzt wenden kann.
5. 5. Impulsmultiplexsy stern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Impulse, die die Signale in den entgegengesetzten Richtungen tragen, gleichmäßig zu verteilen.
6. 6. Impulsmultiplexsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, wodurch die Impulse, die die Signale in den entgegengesetzten Richtungen tragen, einander benachbart sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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