DEP0041720DA - Entzerreranordnung mit frequenzproportionaler Dämpfungsänderung. - Google Patents

Description

I^tmttktmaMaatig Biit .fwque-as^r^

Sie isrf inäung bezieht si cn auf regelbare Si tit s err e r sc- h al t ung en mit frequensproportioneler Däcspf ungerade rung, wie sie in der elektrischen Jbertragiingstechnife aar Sntzerrurig vco Leitungs-V sr stärkern im Zage von I-räg e rf r e que na 1 eit ung eη mit frequenz-.abhängiger Dämpfung benötigt ⁱWerderj_e 3s ist bereits eine Viel— Eahl ve: schieden art ig er .-hit aerröranoräiiungen für, dieη Svveck bekannt j die entweder als besondere ^ntse- verglisder ausserhalb der Verstärkerschaltung vorgesehen sind oder in die ν er Sricer· schaltung sei&sv. einbezogen werden und ia dieber vo · augeweise iffl O eg enkopp lung swcg liegen« Die Bei eehnung sol oh sr iütaerrer*- netawertte ist. ia der l:e£,el recht kompliziert and fuhrt ausserde «a zu. einem beträchtlichen Aufwand an Scheit Evittelri_e

3s Piad nun bereits .intserrerscbeltun^eu Ytsy _iJeschlag-jn worden^ die sich durch einen äusserst aiuiach^n Aafcau ausselc-haen und fur eines bestimniten, fest uiügrer,steu Prcqueasutaf gi-g eine kont inui erIi che McheruQg der Γ, η t z, e r re rkur ν en mit hinreichender Genauigkeit beaüglich der su stellenden Muearitätsanfv>rderungeA gewährleisten* Diese SntasrrerschsAtttn_t«.«» sehen.die Yez ^tViendung' eines aus einem einfachen Sehningu-njshr-sis geüild^ten Vierpols yorj der sine οestimmte faste Kreisgüte Q und eine bestimmte maximale Mapfung ia hängsaweig, sowie einen riiderst^ud I im Queravvöig b..ü.it zt ♦ Die Fächerung der Dämpfung &ksr:n linien wir.ä hierbei durch tranefο•matο τ i sehe Änderung·.η des Schwingkreiswi&erstandes anter gleicbz-j-itiger Belastung S3irj.es f.?'ei: ei 2nd«s mit einer geeignet diuiensioniertef^ei-.anschaltung öiaes Widerstandes mit äiner Spule erhielte jiine andere vorgeschlagene Lösung zur. Pächerung der Dampfungskennlinien_s die auf der gleichen Grundseheltung beruht, besteht darin, die Eei^ung der DämpfUn_cictcurve durch Veränderung der Lqsonanzfrec.uene d:c-Schwi ng kr αisee unter Konstanthaltaag d-s Verhältnisses ^ der Schwingkreiseloni?ate au .verändern»

Die Srfindung besieht sich insbesondere auf ^ntζerreranordnungen dieser Art and bezweckt, deren Anwenaang sucb hei Sy-Btemea mit grösserem Freqaensaiflfaag zu ormö^Iichsn_s aa hir-roeij wie aus den folterten Ausfiibriina^eil zu enti;9haen Ist_l der vorstehend beschriebene ,Veg einer Fächerang durch Vs: Schiebung der Easonahzfreqaensi nicht beibehalten werden kann. Betrachtet- aa.ii die in den beigefügten Abbildungen 1 uud Z tait ihren DaapfungE-fcurven dargestellten dualen Paare det G^andß aha 11 anc e η, üc geigt Bich, dass ulle vier Schaltangsn 4 Sc'ie.ltele/a.*ntc-

Z _tW _fL _tO bzw. Z,W» ,L' ,C!
enthalten. Dieee vier Bletcente sind aarch jeweils drei zshl<?nlüäseige Beziehungen derartig miteinander Vcrkniipft_i dass nach Fe ir t legung des Xe anwiderst ende & Z and der ^eso ti anzf r a qu az f üiese «ehaltelenente festliegen, ^o-Dei als Dampfang s&v.r ve im Bereich vor» 0,1 f ₀ bis 0,9 f_Q mit einer Abweichang von höchst 3 ns ϋ,οΐ I⁵Jeper line er ist*, TSs ist oUbö weiteres klar, dass bei einer Fgeherung dieser .Dämpf α ng ©kurve in der angegeben :n Weise die erforderliche Linearität nur gewährleistet ißt, wenn der zu entzerrende Jreqaensufiifang kleiner öle 1:9 ist, was in vielen praktischen Fällen durchaus genügte In zahlreichen -anderen Fällen ist jedooh de? zu entzerrende fr.;qu.?iiaamfa grösser'ε-1 ε 1:9_S eodass die erforderliche. Teherans aui: anueüs ;f«iaeCfee wirkt' ^ert efe.;_:Äks»'■■

Durch die Srfiaduug wira eine Lösung digger Aufgabe an^e^csn, ■ die ohne Srhöhung des für die G? undschaItung benötigt .in Aufwandes euekoöBat und bei etssas grösseren, jedoch i'a praktisch zulässigen iirenz-eo verblei senden Abweichungen von der Linearität eiue kontinuierliche Fächerung bei einem zu -entzen ei,den Freqaeazamfang grösser als 1:9 zulässt. Erfindungsgeasse «ird dies durch Vornahme einer gleichzeitigen Änderung der Eescnanz~ frequenz und der j&axlmalen Dämpfung b_Q nach der Gleichung

b_Q β 5,02-2,4 yS-erreicht, wobei b die maximale Dämpfung der jeweiligen Fächerkurve und f ^₃Zf₀₀ die auf öle Grund schaltung bezog 3ße Resonanzfrequenz bedeuten. Biaee gleichseitige Änderung von Resonanzfrequenz und' naxiualer Dämpfung in der vorgeschriebenen «feise kann praktisch auf verschiedene Weise erzielt werden, Ie ηsondern, welche G-Tundschaltang el e Ausgangsschaltung gewählt wird. So wird die Fächerang bei Verwendung einer GYundBGhaltung nach Abbildung la durch liegelang des Widerstsudes % und der Induk-

tivität Ii be«i--kt, währad bei einer ScIialtang nach Abbildaag die JFäcaerang durch gleichzeitiges Verändern von arid Cⁱ realisiert ,wöTdett<kattJ&»_:;

Im folgenden soll anhand der Abbildungan die Srfindung näher orläut«rt werdet*, Lseoeii den he-eite erwähnten Sraads c;haltungen nach Abbildung 1 a und b ist in Abbildarig 2 ein weiteres daalea GrTuaäschaltttngspaar ge^ei^t, das die zu den. eat ερχ- sollend en Schaltungen der Aboildaag 1 ic^mplemeataraii ScusItangen wiedergibt . In α en Ab bildung-: η Io-and 2o sind die sugehörijoa Mtapfuugekurven dargestellt«.

Bei der fοIgeuden Darstellung der der Erfindung zag/taadeliegest den Sedanken soll jedoch lediglich eine diesar Srukdschaltungeii, uad swar Sehaltang 1 b ausführlich behandelt werden* F£r die erwähnten Sahaituagea nach Abbildung Z g.-,jten natürlich slnn-' g'öaiäsä analoge Überlegungen, aus denen eich doSlialU auch tnt-•"•■Sp'rech?ade' .t-echaische : ealJtftlsraagsmSgliehkfcitea $rgeb.a« Betrachtet/-man die Schaltung nach Abbildung Ib_f s_ erkennt man ohne weiteres_? dass bei b? u 7 aiedrla^s Fiecu^azea ißt QuerivWeig . und gegenüber C zu vernachlässigen and uie Dsffip-

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faügskarve■durch Q'2 oestimiat ist* Dagegen ist in der Öögead der ■Eesoaanaf requ«nz die Mrapfung nur noch durch g bestimct· w^:i^Ll maa aber die BäiayfangsÄurvea b=.i der i'äciti .■ung aiuigeraajBsea geradlinig eriu;,"!ien_t sc müssen die beiaen Schaltelemente C and in gcset«iffiäs&ig zaeaiflfceübängeuder Äeiso verändert werden* Sei der 'öereise vo*:ge&chla .enea Qi UiJdech^ltufig nach Abbildung lh wird eine' optimale Linearität erreicht, we au fο:ade Cri'onäbediaguagea. gegeöea- ■ siadt·:

Is_i*. β ü j 03* Jr*»»- (2.)

AbTielchmagan-voϊί di<isja linearitätsbadingung3η ergo0 -.a sei Sstyerst&ndiich auch Abvrei ehuagoa von der Linearität, jJu-eh die S rfinduag. werden nun die 7i$& indungen eage^eb :n, die bei der gewünschtem fgche-ru.ng die '.geringsten '4h'we'ichu.'ngen Voa·· der '^rad«-' ilia-lgfeeit Srbringen, Dm .diese. Jediagaftfan zn ermittein, sei 2anächet die Mropfungefunkti:; η der Sc \altaag Ib sa^efceo. Diees läutet:

Isa dieser Sleiclaung stellen Ω and Abkürzungen day, «LLe f ür die f Ql ^evAen Ausdrucke eiagesetist sind:

Obwohl die Bästpf ungfif unk tioη einem relativ einfachen Oherakter hat, so wird doch deren zw« it er Differentialqttotient g^l» «eloher die Kruiamttng der JJ&zapfangskiirve bestimmt, bereits vor» 6-ö G-rsd in , wodurch diese !funktion für eine weitere aaalytische Behandlung praktisch ausscheidet₀ Üs i«t jedoch gelungen, durch Nöherungsaätse un4 eingehende empirische Uates-» euchuns;en der* hineiohtlich der Srflillaag der. Litiearitätsbe-Ciiagunger_i gtinuatigeWn Zusammenhang, swiscben W* und ü* au er— mittels** ϊα Abbist eins Sen^r von Mapfuugskurren aufgezeichnet , die auf diase Vfeise ermittelt wurde, Alle Kurvea sind bei gleichen Warten für die Induktivität L^t \ιύά für Z aufgenommen. Verändert wurden die Werte von C^t and .V, und zwar in einer solchen Wei&e, dees bei dor Fäohefung die -Linearität in bestmöglicher Weifee erhalten blieb« Verb ladet man die Puakte oiaaEiasler Uämpfung der einzelnen Kurvsa aiteinander, so orhUlt man eine Funktion b^ die folgender Säherungsgleichung genügt ;

worin die EessonaaBfrequeiLB der betreffenden F^gtwrfcarve und I₀₀ die Beßonaaaf retjasha 3er £ä»pf»ng«kurve -der &rund~ schaltung b&deutea«,

Diesem Xasammenhang swisähen, 4er-maxiaalen Öämpfuag und der Besonanzfreqaens entspricht ein Zueamoienhang zwischen W^t and C¹ , wie ihn die Kurve in Abb»4 Wiedergibt_e Si« tferte V 'and C⁴ sind dabei auf die getsäes der Gleichungen {1} und (3) berechneten Werte von ~U * and C _q ^f bezogen* Iafnlge der Analogie zynischen den Schaltungen 1 a und 1 b gelten dies© Ausführungen auch für die Sohaltang la» Hieibei treten en die Ställe der Ausdrücke —1~, und r» die Ausdrucke -tjji⁰- bzw. ₀ ^sinngemäss let bei den Bchaltunf;;η nach Abb«,2e und b su TevfShrea_e

Xn dem in Abb»4 gezeigten Diagratm stellen die Kurveapuakte 1 bis 7 die ReSoaaazfreqaeaa«η ,der in Ab b. 3 Sarg β st λ I Jt -sn, ent sprechend bezeichneten Karvea ciar_e Ausserdem sind in der Ä&b*4 die Be reiche angegeben, in denen, die .Linearität so??— diagangea bei ve! schiedenen 3?r equvinsumf a*ageη zwischen 1:5 und I:lO an; besten erfüllt sind, und zwar einmal bii einer Pacinrahg von 1,0 Ieper α ad einmal für 1,5 H cherung, ΰίεβο üeroiahe ergäben sich bei einer Auswertung eier Kurven aus Abb,3 und der in Abb.5 dargestellten Fehlerkurveo, die über uer tatsächlichen Öffnung des Dämpf α ng sfä eher s in Kaper aufgetrag, η sind uud damit den Zusammenhang zwischen der erzielberen öffnung des Udtnpfungcf äeher8 and der entstehenden Abweichungen von der Greradlintgkelt aufzeiägea. Als tatsächliche öffnung ist dabei die Öffnung""'des Fächern nach Abaug der G-ru&d&ämpfaag an der unteren Oraaaa«da»;.:, Übertragungsbereiches bezeichnet» Als Ordinate ist die ϊοleraaz ia Φ- aiN aafgetrageoi ®m weXche die betreffendes'■Safflpfuogsimrvea von der Linearität sbweichen* JKorve a zeigt die Abwei.chungftß für einen Praqueazaaf eng 1:10 (entsprechend eiaeta Bt-reich' swischen 0,09 und 0,9 f₀), b gilt für einen Preaueasumfang 1;9 (0,095/ 0,855), c für 1;? (0,12/0,64) und d für li5 (0*14/0*75* 3s zeigt Sioh_i dass bei einem Fryqaeaaojaf ang 1:10.eine Fächerung ν >n etwa 1,3 Meper mitveineia maxiiaalen Fehlar von * 0,025 Separ möglich ■ ist* -■

Wie bereits ο ing aage erahnt, ist'die technische Bealisierung eines stufenlos arbeitenden Entzerrers ·fur ^reoaenzutafärigs, die grösser als 1;9 siad, entsprechend der vorstehenden Bedingung^ a auf verschiedene Weise siö&iich* Siae auf der (Jrandsohaltung nach Abb.la beruhende lösung, bestehend in der Verwendung einer regelbaren Induktivit&t und einem Tie-ie Iwid ferst ti^d, hst den iQrt^il, dess.aa^ in der Wahl des Keanwiderstandee Z ziemlich unbeschränkt ist«. Saa benötigt jedoch einen ziemlich hcchahxaijea Tiegelftiderst and* Verwendet iaaa die &rundsohaltung Ib, bei de* dis Fgeneruasg öi^telß/.&iaes regeIost en „iöerstsndes und eine« B^eifcoad eaeators erfolgen fcsni;, so ergeben sich in koastraktiveT Öiasic'ht¹ recht einfeece Lösungen, jedoch ist hierbei der Jteanwiderstand auf im allgemeinen hohe, Werte eingeschränkt · Bei einem bekaaatea $bertragun&s%st'si& mit einem 0 b ert r eguagsb e re i da vom 12-120 ÖJZ ergibt sich bei Yerwe-äduag eines Vz ehkoadens-ators mit eiaer Kapazitätsänderung von 540 pi¹ zwang©läufig ein &~%er% von 7 &Ω* Cioe den geforderten Zusaiwaeaa&ag awiFehea si* and 0* annähernd verwirklichende lösung ist durch die Verwendung eines liaearea Poteiitismetera and

eise a Drelifcondensetorfi mit Xogarittotieciies I¹Iattensolmitt gegebe a _ö frotss dieser Si^scniän^angoa überwiegen jedoch die mit derartigen Entzerrern erzielte» Torteila_j öle vor allem in ihrem einfachen Aufbea and niedrigstem Aufwand sowie' ia der denkbar einfachen Bedienamgsweisa bestehen* Sie durel, die >Jr~ finätti.g mit so eii'ifac^en Mtteln ersielt s? Linearität Uber einen, verhältnismässig grossen J?« equenzumfang genügt allst-, praktischen. Anforderungen und isst bisher mit einem so gering-η Aufwand nicht erreicht wordene

Claims (4)

1. %) lintgerreranordnung ait flequeazproportioaaler Daapf₁Ungs- ' änderung aad Fä one rung des Dämpfung «kurve unter FeTt^fCiKiHng •?in*ss Vierpols, besueher.d aas einem einfachem Scnviingun^s-" krsis btstiiBöiter Kreisgüte Liud bestimmter maxiü&l-jr Dämpfung oäer einer hierau dualsn Schaltuag als Qx umschaltung, bei der die Veründerung der £fs igung der US Btpluugsteur ve durch Veränderung der Rs so α a n»f ra que na des Seh^ingkra is-es be-wir fei; wird j dadurch gekennzeichnet, dass £Ur Srxlelang einer ausreichenden Linearität bei der che rung gleichzeitig mit der Änderung der Hesoaanafrequenz eine Änderung der"mexi&alen Mapfung nach der Gleichung

   b « 5,02 - 2,4 I^fi--

   vorgenommen wird, wobei b die maximale Manfung der ^eweiligen Fächerkurve und die- auf die (JtundSch*Iturig be» sogSiis ReeouaBaf-· equenz bedeuten.
2. 2) Entz.erre'raaüränung aacc Aafoprueh 1, iadttron gekennzeichnet_# dass bei einer GrutidsoL-altung mit einem Para¹3 elscb- ingun-:S-kreig i& Iiirigs¹STwig (Abb ,la) die Facherung mit Hilfe iaries

   Vr^fgelbaren/Widerstüudes . (ί). und einer, ieg^lfearaa; I^:nd^tiji^-'.^: •tät (Ii) bewirkt wi ra *
3. 3) Entzerr jj-ano? dnung nach Ansprach I_i äeaurcn .^^em;^icnaot, ...dass bei einer ..(>r&näschaltung mit eines ^eihenresonanakrxiis la Qusrsweig (Aoo_eIb) die i*äcüörung mit Hil/.; ?i_es re_f. Ί-baren ¹^iderdtcndes una eines re^elba- ;n 2ondoLf..axoT'S

   {ärenkondensators ^fJ¹¹) bewiitct Wirde
4. 4) Satter Türanordnung nach Ansorach 1 und 3 dadurch ^ek-.-nnzeichnet, dass dur fcU die- ^inbaltang der Line.&ritatsfeftdiIj₀Hk w-n ©rf;o'd-3rlicnc- &uοymuenliarig aivi sehen widerstand 'ή¹ und Kapazität C^t (nach Abb _eIb) durch Verwendung eines linearen i'ot-rmtioj&aters und eines Drehkondensators mit logarithni &QA 'm Flattensehnltt realisierbar ist»