DE956134C - Schaltungsanordnung fuer elektrische Fernmeldeanlagen zur UEbertragung von Tonfrequenz-Sprech- und -Signalstroemen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 17. JANUAR 1957

T 7224VIIIa]21 a²

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für elektrische Fernmeldeanlagen zur Übertragung von Tonfrequenz-Sprech- und -Signalströmen über eine Vierdrahtleitung, die über eine Gabel an eine Zweidrahtleitung angeschlossen ist und bei der im ankommenden Zweig ein wenigstens mit einer Elektronenröhre bestückter Verstärker zur Verstärkung der in Vorwärtsrichtung empfangenen Tonfrequenz-Sprech- und -Signalströme vorgesehen ist.

Erfindungsgemäß liegt der Signalempfänger im Kajhodenkreis der mit einer hohen Anodenimpedanz versehenen letzten Röhre des Verstärkers, der so geschaltet ist, daß einerseits die über den ankommenden Kanal in Vorwärtsrichtung am Verstärker eintreffenden Tonfrequenz-Signalströme an das Steuergitter dieser Röhre gelangen und den Signalempfänger betätigen und daß andererseits die über die Gabel in Rückwärtsrichtung am Verstärker eintreffenden, an sich für den abgehenden 2» Kanal bestimmten Sprech- und Signalströme der Zweidrahtleitung an die Anode der letzten Röhre gelangen und den Signalempfänger nicht beeinflussen.

Als letzte Rohre wird bevorzugt eine Pentode oder Tetrode verwendet, die an sich eine hohe Anodenimpedanz hat. Bekannte Gegenkopplungsund Sperrkreisschaltungen bewirken mitunter

fälschliches Ansprechen des Signalempfängers. Es hat sich gezeigt, daß die hohe Impedanz einer Verstärkerröhre allein die einwandfreie Arbeitsweise des Signalempfängers noch nicht gewährleistet. Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Schaltungsanordnung, bei der dieser Nachteil beseitigt ist und stabile Impedanzverhältnisse geschaffen werden. Die Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht.

ίο Fig. ι zeigt ein Schaltbild eines Teiles einer Vierdrahtfernmeldeanlage mit einer Pentode und 'Fig. 2 und 4 ähnliche Schaltbilder mit zwei Trioden.

Die beiden Adern des ankommenden Kanals ι der Vierdrahtanlage sind an die Primärwicklung 2 eines Eingangsübertragers 3 angeschlossen. Ein Widerstand 4 liegt parallel zu der Primärwicklung 2, und ein Potentiometer 5 überbrückt die Sekundärwicklung 6 des Übertragers 3. Das Potentiometer 5 hat einen Gleitkontakt 7, der mit dem Steuergitter einer Pentode 8 verbunden ist. Das Ende 9 des Potentiometers 5 ist über einen Widerstand 10 an einen Knotenpunkt 11 angeschaltet. Die Kathode der Röhre 8 liegt über einen Widerstand 12 an dem Punkt 11, der über ein Gegenkopplungsnetzwerk- oder Kettenleiter 13 und einen Zeichenempfänger 14 mit einem geerdeten Draht 15 verbunden ist. Das Ende 9 steht über einen Kondensator 16 mit dem geerdeten Draht 15 in Verbindung. Die Anode der Röhre 8 ist über die Primärwicklung 17 eines Ausgangsübertragers 18 und einen Widerstand 19 an die positive Klemme einer Anodenspannungsquelle 20 angeschlossen, deren negativer Pol an den geerdeten Draht 15 geführt ist. Die Drähte der Verlängerung 21 des ankommenden Kanals 1 sind mit den Enden der Sekundärwicklung 22 des Ausgangsübertragers 18 verbunden und führen zu einer Gabelschaltung 23.

Der abgehende Kanal ist mit 24 und die Zweidrahtleitungsverlängerung mit 25 bezeichnet;

Ein Kondensator 26 und ein Widerstand 27 überbrücken in Reihenschaltung die Enden der Primärwicklung 17. Ein Kondensator 28 ist zwischen das Ende 29 der Wicklung 17 und den geerdeten Draht 15 geschaltet.

Das Schirmgitter der Röhre 8 ist mit dem positiven Pol der Anodenspannungsquelle 20 über in Reihe liegende Widerstände 30 und 31 verbunden. Die Kathode und das Schirmgitter der Röhre 8 stehen über einen Kondensator 32 miteinander in Verbindung. Der Knotenpunkt 33 zwischen den Widerständen 30 und 31 ist über einen Kondensator 34 geerdet.

Man bemerkt, daß sich der Zeichenempfänger 14 zwischen der Kathode der Röhre 8 und Erde in dem Anoden-Kathoden-Reihenkreis der Röhre 8 befindet, der aus dem Zeichenempfänger 14, dem Netzwerk 13, dem Widerstand 12, der Kathode der Röhre 8, der Anode der Röhre 8, der Primärwicklung 17 des Übertragers i8, dem Widerstand 19, der Anodenspannungsquelle 20 und dem geerdeten Draht 15 besteht. Der Zeichenempfänger 14 ist normalerweise so eingerichtet, daß er auf gewöhnliches Sprechen, das in Vorwärtsrichtung von dem ankommenden Kanal 1 empfangen und von der Röhre 8 verstärkt wird, nicht anspricht. Die verstärkten Sprachfrequenzen verlaufen über den Übertrager 18 und den Kreis 23 zu der Zweidrahtleitungsverlängerung 25. Der Empfänger 14 spricht jedoch auf ausgewählte Tonfrequenzzeichen an, und wenn ein solches Zeichen in Vorwärtsrichtung von dem ankommenden Kanal 1 empfangen wird, gelangt dieses Zeichen an das Gitter der Röhre 8, so daß der Empfänger 14 betätigt wird.

Die Pentode 8' hat einen hohen Anodenscheinwiderstand, der durch die Stromgegenkopplung vergrößert wird, die durch den Widerstand 12 und den ohmschen Anteil der Netzwerke 13 und 14 entsteht.

Wenn ein Tonfrequenzzeichen, ähnlich den vorhererwähnten, von der Zweidrahtverlängerung 25 übertragen wird und für den abgehenden Kanal 24 bestimmt ist, wird dieses Zeichen auch in Rückwärtsrichtung über die Verlängerung 21 und den Ausgangsübertrager 18 an den Anodenkreis der Röhre 8 gelegt. Da aber die Röhre 8 eine sehr hohe Anodenimpedanz hat, ist der infolgedessen in dem Anoden-Kathoden-Kreis . fließende Strom zu schwach, um den Empfänger 14 zu betätigen.

Es wird bemerkt, daß die durch die Streukapazitat 35 zwischen der Anode der Röhre 8 und Erde fließenden Ströme nicht durch den Empfänger 14 verlaufen, um diesen zu betätigen.

Selbstverständlich kann die in dem oben beschriebenen Kreis verwendete Pentode auch durch eine Tetrode ersetzt werden, die eine hohe Anodenimpedanz hat.

In Fig. 2 sind die Drähte des ankommenden Kanals 1 mit der Primärwicklung des Eingangsübertragers 3 verbunden. Das Potentiometer 5 .überbrückt die Sekundärwicklung des Übertragers 3, und der Gleitkontakt 7 des Potentiometers liegt an dem Gitter einer Triode 41. Das Ende 51 der Sekundärwicklung des Übertragers 3 ist über Widerstände 61 und 221 an den geerdeten'Draht 15 angeschlossen. Die Kathode der Röhre 41 ist mit dem geerdeten Draht 15 über einen Widerstand 81 verbunden und ist auch an den Knotenpunkt zwischen den Widerständen 61 und 221 über einen Kondensator 231 angeschlossen. Der Kondensator 231 hat, verglichen mit dem Widerstand 221, einen niedrigen Scheinwiderstand. Die Anode der Röhre ist über einen Widerstand 241 und eine Drossel an den positiven Pol einer Anodenspannungsquelle 20 angeschlossen, deren negativer Pol an dem Draht 15 liegt.

Die Anode der Röhre 41 steht über einen Kondensator 101 mit dem Gitter einer Triode 81 in Verbindung. Die Anode der Röhre 81 ist über die Primärwicklung eines Ausgangsübertragers 18 und die Drossel 271 an den positiven Pol der Anodenspannungsquelle 20 angeschaltet. Ein Kondensator und ein Widerstand 291 überbrücken in Reihenschaltung die Primärwicklung des Übertragers 18. Die Enden der Sekundärwicklung des Übertragers sind mit der Verlängerung 21 des ankommenden

Kanals verbunden. Die Verlängerung 21 führt zu dem Kreis 23, um den ankommenden Kanal und den abgehenden Kanal 24 mit der Zweidrahtverlängerung 25 zu verbinden.

Die Kathode der Röhre 81 ist über einen Widerstand 301, einen Widerstand 171 und den Zeichenempfänger 14 an den Draht 15 angeschaltet. Die Kathode der Röhre 81 ist auch über ein dreipoliges Scheinwiderstandsnetzwerk 191 und einen Kondensator 251 an das Ende 51 der Sekundärwicklung des Übertragers 3 angeschlossen. Die dritte Klemme des Netzwerkes 191 ist mit dem Draht 15 verbunden. Das Gitter der Röhre 81 liegt über einen Widerstand 311 an einem Knotenpunkt 321 zwischen den Widerständen 301 und 17-1. Die Trioden 41 und 81 sind in einer einzigen Röhre zusammengefaßt.

Die oben beschriebene Schaltung arbeitet folgendermaßen: Die in Vorwärtsrichtung von dem ankommenden Kanal 1 eintreffenden Tonfrequenzwechselströme gelangen an das Gitter der Röhre 41, die Röhren verstärken diese Ströme, und die verstärkten Ströme in dem Anodenkreis der Röhre 81 werden der Zweidrahtverlängerung 25 über den Übertrager 18 und den Kreis 23 zugeführt.

Es wird bemerkt, daß sich der Zeichenempfänger, 14 zwischen der Kathode der Röhre 81 und Erde in dem Anoden-Kathoden-Reihenkreis dieser Röhre befindet: Der Anoden-Kathoden-Reihenkreis der Röhre 81 verläuft folgendermaßen: Von der Anode über die Primärwicklung des Übertragers 18, die Drossel 271, die Anodenspannungsquelle 20, den Draht 15, den Zeichenempfänger 14, den Widerstand 171 und den Widerstand 301 an Kathode. Wenn die Zeichenfrequenzströme in Vorwärtsrichtung von dem ankommenden Kanal 1 eintreffen, werden Ströme derselben Frequenz an das Gitter . der Röhre 81 gelegt, und die sich ergebenden Zeichenfrequenzströme in dem Anoden-Kathoden-Kreis der Röhre 81 betätigen den Empfänger 14.· Die Röhren 41 und 81 sind so geschaltet, daß über das Scheinwiderstandsnetzwerk 191 eine Gegenkopplung auftritt. Die Wirkung dieser Gegenkopplung besteht darin, daß die Anodenimpedanz 4-5 der Röhre 81 auf einen hohen Wert gebracht wird. Der Kondensator 231 und der Widerstand 22,1 werden verwendet, um eine örtliche Gegenkopplung in der Röhre 41 zu entkoppeln.

Wenn Tonfrequenzzeichenströme, ähnlich den vorhererwähnten, an die Verlängerung 25 gelegt werden und für den abgehenden Kanal 24 bestimmt sind, werden sie in Rückwärtsrichtung auch an die Verlängerung 21 des ankommenden Kanals 1 gelegt. Ihre Wirkung an dem Anoden-Kathoden-Kreis der Röhre 81 ist jedoch infolge der hohen Impedanz der Röhre 81 sehr schwach, so daß der Zeichenempfänger 14 nicht betätigt wird.

Der Scheinwiderstand 191 kann aus einem Widerstand oder einem dreipoligen Widerstandsnetzwerk oder einem veränderbaren Scheinwiderstandsnetzwerk bestehen. Wenn ein veränderbares Scheinwiderstandsnetzwerk benutzt wird, so kann das Netzwerk oder der Kettenleiter zur Einstellung des Frequenzganges des Verstärkers verwendet werden, der aus den beiden Röhren 41 und 8 τ besteht.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Schaftungen entsprechen der in Fig. 2 gezeigten Anordnung 'mit der Ausnahme, daß eine gleichphasige oder positive Spannungsrückkopplung über die Röhre 81 zusätzlich zu der Gegenkopplung über den gesamten Verstärker vorgesehen ist. Die in Fig. 3 gezeigte Schaltung verwendet eine dritte Wicklung 201 auf dem Übertrager 18. Das eine Ende der Wicklung 201 ist geerdet und das andere Ende ist über einen Widerstand 331 an die Kathode der Röhre 41 angeschlossen. In der Schaltung nach Fig. 4 liegt ein Potentiometer 261 parallel zu der Wicklung 201 und ist mit dem Widerstand 311 und dem Punkt 321 verbunden. Mittels der Wicklung 201 wird eine phasentreue Spannungsrückkopplung über die Röhre 81 erreicht. Dadurch wird die Anodenimpedanz der Röhre 81 noch weiter vergrößert. Die Schaltungen nach den Fig. 3 und 4 arbeiten im übrigen so wie die Anordnung nach Fig. 2, indem sie verhindern, daß die Tonfrequenzzeichenströme von der Verlängerung 25, die für den abgehenden Kanal 24 bestimmt sind, den Zeichenempfänger 14 betätigen.

Man bemerkt, daß die durch die Streukapazität 351 zwischen der Anode der Röhre 81 und Erde fließenden Ströme nicht durch den Empfänger 14 verlaufen, so daß er nicht betätigt wird.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform der in den Fig. 2, 3 und 4 veranschaulichten Schaltungen kann der Draht 15 über den Zeichenempfänger 14 geerdet sein, d. h., der Draht 15 kann mit dem Knotenpunkt des Widerstandes 171 und des Empfängers 14 verbunden sein, anstatt, wie in den Figuren gezeigt, zwischen dem Empfänger 14 und Erde zu liegen.

Claims (11)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltungsanordnung für elektrische Fernmeldeanlagen zur Übertragung von Tonf requenz-Sprech- und -Signalströmen über eine Vierdrahtleitung, die über eine Gabel an eine Zweidrahtleitung angeschlossen ist und bei der im ankommenden Zweig ein wenigstens mit einer Elektronenröhre bestückter Verstärker zur Verstärkung der in Vorwärtsrichtung empfangenen Tonfrequenz-Sprech- und -Signalströme vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalempfänger (14) im Kathodenkreis der mit einer hohen Anodenimpedanz versehenen letzten Röhre (8) des Verstärkers liegt, der so geschaltet ist, daß einerseits die über den ankommenden Kanal (1) in Vorwärtsrichtung am Verstärker eintreffenden Tonfrequenz-Signalströme an das Steuergitter dieser Röhre (8) gelangen und'den Signalempfänger (14) betätigen und daß andererseits die über die Gabel (Kanal 21) in Rückwärtsrichtung am Verstärker eintreffenden, an sich für den abgehenden Kanal (24)

   bestimmten Sprech- und Signalstrome der Zweidrahtleitung (25) an die Anode der Röhre (8) gelangen und den Signalempfänger (14) nicht beeinflussen.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Stromgegenkopplung zur Vergrößerung der Röhrenimpedanz.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Röhre (81) eine Triode ist.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker eine erste Triode (41), an deren Gitter von dem ankommenden Kanal (1) in Vorwärtsrichtung eintreffende Tonfrequenzströme angegelegt werden, und eine zweite Triode (81) als letzte Röhre aufweist, deren Gitter mit der Anode der ersten Röhre (41) verbunden ist, und daß die Leitungsverlängerung (21) des an-

   ao kommenden . Kanals (1) mit der Sekundärwicklung eines in den Anodenkreis der letzten Röhre (δι) geschalteten Ausgangsübertragers (18) verbunden ist.
5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der ankommende Kanal (1) an die Primärwicklung (2) eines Eingangsübertragers (3) angeschlossen ist und das eine Ende der Sekundärwicklung (6) dieses Übertragers wirksam mit dem Gitter der ersten Röhre (41) und das andere Ende der Sekundärwicklung über eine Impedanz (191) mit· der' Kathode der letzten Röhre (81) derart verbunden ist, daß sich eine Stromgegenkopplung über beide Röhren ausbildet.
6. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz (191) ein ohmscher Widerstand ist.
7. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz (191) ein veränderbares Scheinwiderstandsnetzwerk ist, das den Frequenzgang des Verstärkers einstellen kann.
8. 8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch eine Spannungsmitkopplung zur Vergrößerung der Impedanz der letzten Röhre (81).
9. 9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsübertrager (18) eine dritte Wicklung (201) hat, die so geschaltet ist, daß eine Spannungsmitkopplung für die letzte Röhre (81) geschaffen wird.
10. 10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Trioden (41, 81) in einer Röhre befinden.
11. 11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (221, 231) zur Entkopplung der örtlichen Gegenkopplung in der ersten Röhre (41).

    In Betracht gezogene Druckschriften:

    USA.-Patentschrift Nr. 2 547 023;

    britische Patentschrift Nr. 685 350;

    R i η t, Handbuch für Hochfrequenz- und Elektrotechniker, 1949, S. 316 bis 318;

    Bartels, Verstärkertechnik, 2. Auflage, 1942, Leipzig, S. 213.

    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen