DE973000C - Negative Impedanz, bestehend aus einem Verstaerker mit Rueckkopplung ueber ein passives Sechspolnetzwerk - Google Patents
Negative Impedanz, bestehend aus einem Verstaerker mit Rueckkopplung ueber ein passives SechspolnetzwerkInfo
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- H04B3/16—Control of transmission; Equalising characterised by the negative-impedance network used
- H04B3/18—Control of transmission; Equalising characterised by the negative-impedance network used wherein the network comprises semiconductor devices
Description
AUSGEGEBEN AM 12. NOVEMBER 1959
M ipp8i VIII a/2i a?
Jean-Marie Moulon, Paris
ist als Erfinder genannt worden
Jean-Marie Moulon, Paris
Die Erfindung betrifft eine negative Impedanz, die aus einem Verstärker hohen Verstärkungsgrades und
einem die Eingangs- und Ausgangsklemmen des Verstärkers verbindenden Rückkopplungsnetzwerk besteht.
Der allgemeine Begriff der negativen Impedanz wurde in einem Aufsatz von G. Crisson in der Zeitschrift
»Bell System Technical Journal«, Juli 1931,
S. 485 bis 513, untersucht. In dieser Arbeit werden zwei Arten von negativen Impedanzen beschrieben,
nämlich die Serien-Impedanz und die Parallel-Impedanz.
Diese Impedanzen sind aus negativen Impedanzen und einem rückgekoppelten Verstärker aufgebaut.
Der Typ der Impedanz hängt davon ab, ob eine Stromrückkopplung oder eine Spannungsrückkopplung
Verwendung findet. Die in dem Aufsatz beschriebenen Schaltungen verwenden nur eine einzige
Rückkopplung, und die Werte der mit diesen Schaltungen erzielbaren negativen Impedanzen hängen
wesentlich vom Verstärkungsgrad des verwendeten Verstärkers ab.
Eine weitere praktisch verwendbare negative Impedanz ist in einem Aufsatz von J. L. Merril in der
Zeitschrift »Electrical Engineering«, Januar 1951,
S. 49 bis 54, beschrieben. Die dort geschilderte Schaltung, die auch derjenigen der deutschen Patentschrift
857 649 entspricht, macht von einem Zweiröhrenverstärker mit gemischter Spannungs- und
909 641/6
Stromrückkopplung sowie einer passiven Bezugsimpedanz Gebrauch, deren Wert denjenigen der erhaltenen
negativen Impedanz bestimmt.
Die Anwendungsmöglichkeiten derartiger negativer Impedanzen auf Übertragungsleitungen zwecks
Dämpfungsverminderung unter Berücksichtigung der entsprechenden Stabilitätsbedingungen sind von F. B.
Llewellyn in den »Proceedings of the IRE«, 1952, S. 271 bis 283, behandelt.
Die erfindungsgemäße negative Impedanz gehört zu derjenigen Gattung, die aus einem Verstärker mit
hohem Verstärkungsgrad und einem passiven linearen Sechspolnetzwerk besteht, dessen erstes Klemmenpaar
mit dem Eingang des Verstärkers und dessen zweites Klemmenpaar mit dem Ausgang des Verstärkers verbunden
ist, während am dritten Klemmenpaar die negative Impedanz auftritt. Dieses Netzwerk muß
derart abgleichbar sein, daß kein Energieübergang vom ersten Klemmenpaar zum zweiten Klemmenpaar und
umgekehrt stattfinden würde, wenn eine bestimmte positive Impedanz W0 mit dem dritten Klemmenpaar
verbunden wäre. Der Wert der an diesem dritten Klemmenpaar gemessenen negativen Impedanz wird
dann praktisch gleich — W0..
Eine Ausführungsform einer derartigen negativen Impedanz, bei welcher das abgleichbare Netzwerk als
Wheatstonesche Brücke ausgebildet ist, wurde in dem angegebenen Aufsatz von Crisson beschrieben.
Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Ausführungsform
einer derartigen negativen Impedanz, bei welcher der Aufbau des abgleichbaren Netzwerks
durch Anwendung eines phasenumkehrenden Transformators vereinfacht ist.
Der Ersatz einer Wheatstoneschen Brücke durch einen phasenumkehrenden Transformator hat vor
allem die folgenden Vorteile:
a) Die energieverzehrenden Ohmscheri Widerstände der Brücke fallen weg. Dies ist insbesondere von
Bedeutung, wenn die an der Endstufe des Verstärkers zur Verfugung stehende Leistung begrenzt
ist (z. B. bei einem Transistorverstärker).
b) Da das Übersetzungsverhältnis des Transformators in sehr weiten Grenzen verändert werden kann,
läßt sich die passive Bezugsimpedanz völlig frei wählen, wenn eine bestimmte negative Impedanz
vorgeschrieben ist.
c) Die Schaltungselemente sind gleichstrommäßig ohne weitere Maßnahmen voneinander getrennt.
Dieser Vorteil ist vor allem wesentlich, wenn die Erdung nicht beliebig gewählt werden kann, wie es
bei Fernsprechleitungen der Fall ist. Die Verwendung der sonst erforderlichen umfangreichen und
kostspieligen Blockkondensatoren erübrigt sich also.
Die erfindungsgemäße negative Impedanz der erwähnten Gattung ist dadurch gekennzeichnet, daß das
abgleichbare Sechspolnetzwerk aus einem phasenumkehrenden Transformator und einer passiven Impedanz
besteht, die so an den Verstärker geschaltet sind, daß die Primärwicklung des Transformators zwischen
einer Eingangsklemme und einer Ausgangsklemme des Verstärkers liegt, während die Sekundärwicklung
einerseits mit der zweiten Eingangsklemme bzw. der zweiten Ausgangsklemme des Verstärkers und andererseits
über die Klemmen, an welchen der äußere Nutzwiderstand oder die passive Impedanz angeschlossen
ist, mit der ersten Eingangsklemme verbunden ist, und parallel zu der Sekundärwicklung die passive
Impedanz oder der äußere Nutzwiderstand liegt, derart, daß für den Wert Z der negativen Impedanz, die ηα
an den mit dem Nutzwiderstand verbundenen Klem-
men auftritt, Z= — (n — 1) Z3, bzw. Z= ^L
gilt, wenn mit η das Übersetzungsverhältnis des
Transformators bezeichnet wird.
Hierbei ergeben sich zwei verschiedene Schaltmöglichkeiten, die nachstehend mit einigen Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung beschrieben werden.
Hierin zeigt:
Fig: ι das Prinzipschaltbild einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen negativen Impedanz,
Fig. la die Verteilung der Ströme und Spannungen
in der Schaltung nach Fig. 1,
Fig. 2 das Prinzipschaltbild einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen negativen Impedanz,
Fig. 3 ein ins einzelne gehendes Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung, die insbesondere zur
Herstellung einer negativen Impedanz mit Hilfe eines Transistorverstärkers dient, die in Reihe in eine Fern-Sprechdoppelleitung
eingeschaltet werden kann, um deren Dämpfung zu vermindern,
Fig. 4 und 5 Kurven zur Erläuterung der Anwendung der Anordnung nach Fig. 3,
Fig. 6 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen negativen Impedanz für denselben Zweck
wie diejenige nach Fig. 3 und
Fig. 7 Kurven zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 6.
In Fig. ι bezeichnet 1 einen Verstärker, dessen
Verstärkungsrichtung durch einen Pfeil angegeben ist. Seine Eingangsklemmen sind mit 2, 3 und seine Ausgangsklemmen
mit 4, 5 bezeichnet. Die Klemmen 3 und 5 sind geerdet. Die Primärwicklung O1 eines
Transformators 6 hegt zwischen Klemme 4 und Klemme 2. Die Ausgangsklemmen der Sekundärwicklung
62 dieses Transformators sind mit 9 und 10
bezeichnet. Zwischen die Klemmen 9 und 10 ist eine passive Impedanz Z3, geschaltet. Die gewünschte negative
Impedanz Z tritt, wie unten gezeigt wird, zwischen den Klemmen 7 und 8 auf, welche mit dem äußeren
Nutzwiderstand w verbunden sind. Die Rollen der Impedanzen Z und Z1,, d. h. der Klemmenpaare 7, 8
und 9, 10, können auch miteinander vertauscht werden.
Der Transformator 6 ist phasenumkehrend, d. h., seine Primär- und Sekundärwicklung sind in dem
Sinne gewickelt, daß die Spannungen zwischen den Klemmen 2, 4 einerseits und 9, 10 andererseits gegenphasig
sind.
Der Transformator 6 bildet mit der passiven Impedanz Z3, ein abgleichbares Sechspolnetzwerk mit
den Klemmen 2, 3, die mit dem Eingang des Verstärkers, mit den Klemmen 4, 5, die mit dem Ausgang
des Verstärkers verbunden sind, und mit den Klemmen 7, 8, an denen die negative Impedanz auftritt. Wenn
man also eine geeignete passive Impedanz W0 an Stelle
der Impedanz w mit den Klemmen 7 und 8 verbindet, soll kein Energieübergang von den Klemmen 2, 3 zu
den Klemmen 4, 5 und umgekehrt stattfinden.
Um dies zu beweisen, betrachte man die Strom- und Spannungsverteilung, wie sie sich aus Fig. ia ergibt. Hierin bedeutet η das Übersetzungsverhältnis zwischen der Primärwicklung O1 und der Sekundärwicklung 62 des als ideal angesehenen Transformators 6. Die Spannungen an den Klemmen dieser Wicklungen sind dann η U und U, während die entsprechenden Ströme sich zu I und η I ergeben. Mit F1 und F2 sind Eingangs- und Ausgangsspannung des Verstärkers 1 bezeichnet. Die Bedingung des verschwindenden Energieübergangs erfordert, daß bei beliebigem F2 Eingangsstrom und Eingangsspannung des Verstärkers verschwinden. Demnach müssen die Ströme in den beiden zum Verstärkereingang führenden Zweigen des Rückkopplungsnetzwerks den entgegengesetzt gleichen Wert / haben. Die Anwendung der Kirchhoffschen Gleichungen auf die Schaltung unter Beachtung der Bedingung F1 = 0 ergibt
Um dies zu beweisen, betrachte man die Strom- und Spannungsverteilung, wie sie sich aus Fig. ia ergibt. Hierin bedeutet η das Übersetzungsverhältnis zwischen der Primärwicklung O1 und der Sekundärwicklung 62 des als ideal angesehenen Transformators 6. Die Spannungen an den Klemmen dieser Wicklungen sind dann η U und U, während die entsprechenden Ströme sich zu I und η I ergeben. Mit F1 und F2 sind Eingangs- und Ausgangsspannung des Verstärkers 1 bezeichnet. Die Bedingung des verschwindenden Energieübergangs erfordert, daß bei beliebigem F2 Eingangsstrom und Eingangsspannung des Verstärkers verschwinden. Demnach müssen die Ströme in den beiden zum Verstärkereingang führenden Zweigen des Rückkopplungsnetzwerks den entgegengesetzt gleichen Wert / haben. Die Anwendung der Kirchhoffschen Gleichungen auf die Schaltung unter Beachtung der Bedingung F1 = 0 ergibt
Hieraus folgt sofort
w= (n —■ 1) Z3,
als Abgleichsbedingung.
Offenbar besteht eine Reziprozitätsbeziehung zwischen den Klemmen 7, 8 und 9, 10, d. h., wenn Z3,
an die Klemmen 7, 8 angeschlossen wäre, ergäbe sich der Abgleich für
η — ι
Gemäß der Theorie erhält man demnach an den Klemmen 7, 8 der Schaltung nach Fig. 1 eine negative
Impedanz, deren Wert im wesentlichen gleich
Z = — {n — i) Z9
ist.
Diese Impedanz ist tatsächlich negativ, wenn η
größer als 1 ist.
Vertauscht man in Fig. 1 die Rollen der Klemmen 7,8
und 9, 10, erhält man ebenso an den Klemmen 9, 10 eine negative Impedanz
Z=
η — ι
Die Anordnung nach Fig. 2 weicht von derjenigen nach Fig. 1 insofern ab, als die Primärwicklung O1
des Transformators 6 hier unmittelbar an den Ausgang 4-5 des Verstärkers 1 angeschlossen ist, während
die Sekundärwicklung 62 einerseits mit der geerdeten Ausgangsklemme 5 verbunden und andererseits über
den passiven Widerstand Z3, an die nicht geerdete
Eingangsklemme 2 des Verstärkers angeschlossen ist. Die negative Impedanz tritt dann zwischen den
Klemmen 7, 8 auf, die mit den Klemmen 4 bzw. 2 verbunden sind. Eine einfache Rechnung zeigt
nämlich sofort, daß kein Energieübergang von den Klemmen 4, 5 zu den Klemmen 2, 3 stattfinden
würde, wenn man bei 7, 8 eine passive Impedanz anschließen würde, die den Wert hat
w = nZv.
Man erhält also an den Klemmen 7, 8 eine negative Impedanz vom Werte
Z = —nZv. (c)
Vertauscht man die Rollen der Klemmen 7, 8 und 9, io, so erhält man ebenso bei 9, 10 eine negative
Impedanz vom W
(d)
Der Transformator 6 muß auch hier phasenumkehrend sein, d. h., die Spannung an den Klemmen 4, 5
muß die entgegengesetzte Phase wie diejenige an den Klemmen 10, 5 aufweisen.
Die angegebenen Ergebnisse treffen offenbar für das Nutzfrequenzband des Systems zu. An den
Grenzen dieses Bandes wird die an den Nutzklemmen des mit einem Verstärker ausgerüsteten Netzwerkes
auftretende Impedanz positiv, und es müssen Maßnahmen getroffen werden, um die Selbsterregung des
Verstärkers bei den Frequenzen zu vermeiden, bei denen sein Verstärkungsgrad abnimmt und der
Phasenumkehrtransformator 6 mehr und mehr von 9c einem idealen Transformator abweicht. Insbesondere
haben die Impedanzen der Typen (c) und (d), welche bei η = ι beide gleich —-Z3, sind, tatsächlich diese
Größe nur im Nutzfrequenzbereich, und ihre Kurven in der Darstellung durch rechtwinklige Koordinaten 9;
in der Ebene einer komplexen Veränderlichen weichen außerhalb des erwähnten Frequenzbandes davon ab,
wobei die Kurve für den Typ (c) den Koordinatenursprung umläuft und diesen links liegenläßt (Instabilität
bei Leerlauf), während die Kurve für den Typ (d) den Ursprung umläuft, indem sie ihn rechts
liegenläßt (Instabilität bei Kurzschluß).
Fig. 3 zeigt eine besondere Ausführungsform der Erfindung zur Anwendung im Fernsprechfrequenzband
300 bis 3000 Hz.
Nach Fig. 3 ist die negative Impedanz von der Art der Fig. 2 mit Vertauschung der Rollen der Klemmen
7, 8 und 9,10 [Fall (d)], während der Verstärker 1 aus zwei Transistoren 51 und 52 besteht, welche durch
den Transformator 21 gekoppelt und in Reihe durch nc
die Spannungsquelle 22 gespeist werden. Der Transformator 21 ist phasenumkehrend, d. h. daß die
Spannung an den Klemmen seiner Sekundärwicklung in Phasenopposition zu der Spannung an den Klemmen
seiner Primärwicklung steht. Da die Transistoren ii,
praktisch zwischen ihrer Eingangsspannung und ihrer Ausgangsspannung keine Phasendrehung hervorrufen,
ist der Rückkopplungsweg über die Klemmen 7, 8 und die Impedanz Z3, ein Weg von negativer
Rückkopplung. Da der Transformator 6 ebenfalls phasendrehend ist, ist der Rückkopplungsweg über
die Impedanz Z3 und den Nutzkreis, der aus dem Transformator 31 und der an ihn angeschlossenen
Fernleitung 30 besteht, ein Weg von positiver Rückkopplung. Die Impedanz Z9 ist nur eine passive 12,
Hilfsimpedanz, die zur leichteren Einregelung der
Anordnung dient. Die Rückkopplungswege enthalten Kondensatoren 22 und 23, welche von diesen Wegen
den aus der Batterie 22 gelieferten Speisegleichstrom fernhalten. Ihre Kapazität ist so groß, daß ihr Einfluß
über 300 Hz zu vernachlässigen ist.
Die Impedanz Z3, enthält außer dem Kondensator 22
den Widerstand 24 und den Kondensator 25. Die Impedanz Z8 enthält die Induktivität 26 und den
Widerstand 27. In dem Weg der Reihenrückkopplung liegt ein Kondensator 28 parallel zu einem Widerstand
29. Die Kondensatoren 25 und 28 sollen das Netzwerk bei den über 3000 Hz liegenden Frequenzen,
bei welchen der Verstärker noch eine Verstärkungswirkung hat, stabilisieren, um die von dem Netzwerk
*5 dargestellte Impedanz positiv zu machen und eine
Selbsterregung von Schwingungen zu vermeiden. Der Kondensator 25 unterstützt die negative Rückkopplung,
weil er in dem Weg der negativen Rückkopplung in Reihe liegt, während der Kondensator 28 die
positive Rückkopplung herabsetzt, weil er dem Weg der positiven Rückkopplung parallel liegt. Diese
beiden Kondensatoren sind so klein, daß sie unter 3000 Hz keinen nennenswerten Einfluß haben.
Der Widerstand 29 hat die Aufgabe, außerhalb des
a5 Frequenzbandes der zu verstärkenden Signale regelnd
zu wirken. Er geht in den Ausdruck der negativen Impedanz nicht ein, da er dem Weg der Reihenrückkopplung
parallel liegt, d. h. parallel zu dem Eingangswiderstand des Verstärkers. Da, wie oben
dargelegt, die negative Impedanz unabhängig von diesem Eingangswiderstand ist, ist sie auch unabhängig
von dem Widerstand 29.
Die Doppelleitung, an welcher die gebildete negative Impedanz angeschaltet ist, wird mit dieser über den
Ausgangstransformator 31 gekoppelt, wobei jede Ader der Leitung in Reihe mit einer von zwei gleichen
Sekundärwicklungen des Transformators liegt. Die von dem Netzwerk an den Klemmen des Ausgangstransformators
31 gebildete Impedanz umfaßt den R
negativen Widerstand und die passive Impedanz
—. Hierbei ist R die Größe des Widerstandes 24
(die Blindwiderstände der Kondensatoren 22 und 25 können in dem Nutzfrequenzband vernachlässigt
werden) und r die Größe des Widerstandes 27, während L die Größe der Induktivität 26 und ω die
Kreisfrequenz des zu verstärkenden Signals bezeichnet.
Die Impedanz
r. · τ
r. · τ
η r-\-jL(o
wird in der komplexen Ebene nach Fig. 4 durch einen Halbkreis 32 in dem Nutzfrequenzband dargestellt.
Außerhalb dieses Bandes hat die negative Impedanz nicht mehr den angegebenen Wert und wird durch
die Kurve 33 wiedergegeben. Die Regelung der Impedanz-Frequenz-Kurve ist einfach. Bei 300 Hz
Ji
entspricht die negative Impedanz annähernd
(Punkt 34), und dieser Ausdruck hängt nur von der Einstellung von R ab. Bei 3000 Hz hat die negative
7?
7?
Impedanz annähernd die Größe \-r (Punkt 35),
die durch die Regelung von r eingestellt werden kann. Die Induktivität 26 hat ausschließlich die Wirkung,
die Frequenzverteilung auf dem Halbkreis 32 zu verändern.
Die Anordnung nach Fig. 3 wurde gemäß der Erfindung beispielsweise vorgesehen, um die Dämpfung
von Erdkabelleitungen zu verbessern, die aus Drähten von 0,6 mm Durchmesser bestehen. Die Induktivität L
schwankt je nach der Leitungslänge zwischen 100 und 500 mH. r und R sind regelbare Widerstände mit
einem mittleren Wert von 5000 Ohm. Für die anderen Schaltungselemente werden folgende mittleren Werte
angegeben:
Widerstand 29
Kondensator 22
Kondensator 23
Kondensator 25
Kondensator 28
Kondensator 22
Kondensator 23
Kondensator 25
Kondensator 28
2500,0 Ohm
4,0 Mikrofarad 16,0 Mikrofarad 2000,0 Picofarad
0,1 Mikrofarad
Die Widerstände bzw. Kondensatoren 53 bis 59 gehören zur Schaltung des Transistorverstärkers;
ihre Größen sind für die vorliegende Betrachtung ohne Belang.
Fig. 5 zeigt bei 36 die Dämpfungskurve einer Leitung von 10 km ohne eingeschaltete negative
Impedanz und bei 37 die Dämpfungskurve derselben Leitung, in deren Mitte eine solche Impedanz eingeschaltet
ist.
Bei dem Beispiel der Fig. 6 ist die negative Impedanz von der Art der Fig. 1 unter Vertauschung der Rollen
der Klemmen 7, 8 und 9,10 [Fall (b)]. Der Verstärker ist in derselben Weise ausgebildet wie derjenige nach
Fig. 3, bis auf die Abweichung, daß der Transformator 41, welcher zur Kopplung der beiden Transistoren 51
und 52 dient, keine Phasenumkehrung zwischen den Klemmenspannungen seiner Wicklungen bewirkt. Die
Rückkopplungswege enthalten Kondensatoren 42 und 43, welche diese Wege gegen den Speisegleichstrom
der Transistoren sperren. Der Widerstand 39 hat, ebenso wie der Widerstand 29 der Fig. 3, die Aufgabe
der Regelung außerhalb des Frequenzbandes der Nutzsignale, und der Kondensator 45 hat dieselbe
Aufgabe wie der Kondensator 25 in Fig. 3.
Die Impedanz Z3, enthält außer den Kondensatoren no
42 und 45, welche in dem Frequenzband der Nutzsignale zu vernachlässigen sind, den Widerstand 38
.von der Größe R2 und den Widerstand 40 von der
Größe R1, welcher durch den Kondensator 44 von der
Größe C1 überbrückt ist.
Der Transformator 46 hat die Aufgabe des Transformators 6 der Fig. 1 hinsichtlich seiner zwischen die
Klemme 7 und Erde geschalteten Sekundärwicklung 50 und außerdem die Aufgabe des Transformators 31
der Fig. 3 hinsichtlich seiner an die Klemmen gv iox
und g2, io2 geschalteten Sekundärwicklungen. Jede
Ader der Leitung 30, deren Dämpfung herabgesetzt werden soll, liegt in Reihe mit einer dieser Sekundärwicklungen.
Wie ersichtlich, liegen die bei Q1, 1O1 oder
92, io2 angeschlossenen Impedanzen praktisch parallel
zur Wicklung 50 (unter Berücksichtigung eines Zahlen-
faktors, welcher dem Quadrat des Übersetzungsverhältnisses gleich ist). Insbesondere hat das Kurzschließen
eines dieser Klemmenpaare dieselbe Wirkung, wie wenn die Wicklung 50 kurzgeschlossen und folglich
der negative Rückkopplungsweg über Z3, unterbrochen
und die positive Rückkopplung unterstützt wird, da der Strom in der Primärwicklung von 46 zunimmt.
Die negative Impedanz, welche mit je einer Hälfte an den Klemmen gv Xo1 und g2, io2 liegt, ist, bis auf
eine von dem Übersetzungsverhältnis des Transformators 46 abhängige Konstante, gleich
_R
τ + JwC1R1-
Die diese Impedanz darstellende Kurve entspricht derjenigen der Fig. 4. Die Abszisse des Punktes 34
hängt von der Größe R1 + R2 und diejenige des
Punktes 35 von 'der Größe R2 ab. Die Frequenzverteilung
auf dem Halbkreis 32 hängt von der Größe C1 des Kondensators 44 ab, welcher eine der
Induktivität 26 der Fig. 6 entsprechende Rolle spielt.
Fig. 7 zeigt bei 47 die Dämpfungskurve einer Leitung von 10 km Länge mit Drähten von 0,6 mm
Durchmesser ohne eingeschaltete negative Impedanz und bei 48 bzw. 49 die Dämpfungskurve derselben
Leitung mit einer in ihrer Mitte eingeschalteten negativen Impedanz und mit zwei im ersten und
zweiten Leitungsdrittel eingeschalteten derartigen Impedanzen.
Für sehr kurze Leitungslängen (1 bis 2 km) oder sehr große Längen (über 10 km) oder auch bei einer
nicht sehr homogenen Leitung kann es zweckmäßig sein, die Impedanzen Z3, der Fig. 6 oder Z1, und Zq
der Fig. 3 komplizierter zu machen, so daß man über eine größere Anzahl von Parametern verfügt, um die
Übertragungsdämpfung auszugleichen. '
Claims (2)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Negative Impedanz, bestehend aus einem Verstärker mit hohem Verstärkungsgrad und einem abgleichbaren passiven linearen Sechspolnetzwerk, dessen erstes Klemmenpaar mit dem Eingang des Verstärkers und dessen zweites Klemmenpaar mit seinem Ausgang verbunden ist, während am dritten Klemmenpaar die negative Impedanz auftritt, dadurch gekennzeichnet, daß das abgleichbare Sechspolnetzwerk aus einem phasenumkehrenden Transformator (6) und einer passiven Impedanz (Z3,) besteht, die so an den Verstärker (1) geschaltet sind, daß die Primärwicklung (O1) des Transformators zwischen einer Eingangsklemme (2) und einer Ausgangsklemme (4) des Verstärkers (1) liegt, während die Sekundärwicklung (62) einerseits mit der zweiten Eingangsklemme (3) bzw. der zweiten Ausgangsklemme (5) des Verstärkers und andererseits über die Klemmen (7, 8), an welchen der äußere Nutzwiderstand (w) oder die passive Impedanz (Zj1) angeschlossen ist, mit der ersten Eingangsklemme (2) verbunden ist, und parallel zu der Sekundärwicklung die passive Impedanz (Z3,) oder der äußere Nutzwiderstand (w) liegt, derart, daß für den Wert Z der negativen Impedanz, die an den mit dem Nutzwiderstand (w) verbundenen Klemmen (7, 8 bzw. 9,10) auftritt,Z — — (W-I)Z3,bzw. Z= — gilt, wenn mit η das Über-Setzungsverhältnis des Transformators (6) bezeichnet wird (Fig. 1).
- 2. Negative Impedanz gemäß der Gattung des ersten Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß das abgleichbare Sechspolnetzwerk aus einem phasenumkehrenden Transformator (6) und einer passiven Impedanz (Z3,) besteht, die so an den Verstärker (1) geschaltet sind, daß die Primärwicklung (O1) des Transformators an die beiden Ausgangsklemmen (4, 5) des Verstärkers angeschlossen ist, daß die eine Ausgangsklemme (5) ferner unmittelbar mit der einen Eingangsklemme (3) und dem einen Ende der Sekundärwicklung (62) verbunden ist, und daß zwischen dem anderen Ende (10) der Sekundäiwicklung und der zweiten Eingangsklemme (2) des Verstärkers die passive Impedanz (Z5,) oder der Nutzwiderstand (w) eingefügt ist, während an die beiden nicht unmittelbar miteinander verbundenen Eingangs- und Ausgangsklemmen (2, 4) des Verstärkers der Nutzwiderstand (2) oder die passive Impedanz (Z3,) angeschlossen ist, derart, daß für den Wert Z der negativen Impedanz, die an den mit dem Nutzwiderstand (w) verbundenen Klemmen (7, 8 bzw. 9, 10)auftritt, Z= — η Z3, bzw. Z= — gut, wennmit η das Übersetzungsverhältnis des Transformators (6) bezeichnet wird (Fig. 2, 3).In Betracht gezogene Druckschriften:Deutsche Patentschriften Nr. 878 383, 878 222, 535. 857649;Telefunken-Zeitung, 1937, Nr. 77, S. 9 bis 23;Elektr. Nachrichtentechnik, 1939, H. 6, S. 155 bis 160;Annales des Postes, Telegr. et Teleph., 26 (1937), S. 804 bis 812;»Bell System Technical Journal«, Juli 1931, S. 485 bis 513;»Electrical Engineering«, Januar 1951, S. 49 ff;»Proceedings of the IRE«, März 1952, S. 271.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© 609620/302 9.56 (909 541/6 11.59)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR973000X | 1952-09-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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