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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 5. Mai 1952 Bekanntgemacht am: 8. September 1955Registration date: May 5, 1952. Advertised on: September 8, 1955

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Empfang von Spannungen einer oder mehrerer Signalfrequenzen mit Mitteln zur selbsttätigen Ausregelung der Schwankungen des Eingangssignalpegels. The invention relates to a circuit arrangement for receiving voltages of one or more Signal frequencies with means for automatic compensation of the fluctuations in the input signal level.

Schaltungsanordnungen zum Empfang von Signalspannungen sind bekannt und so ausgebildet, daß sie entweder gleichzeitig ein übertragenes Sprachband mitverstärken oder aber allein zum Empfang und zur Auswertung der Sprachfrequenzen dienen. Bei Schältungsanordnungen, die gleichzeitig eine Verstärkung des Sprachfrequenzbandes vornehmen, kann im allgemeinen eine Pegelrege? lung nicht angeordnet sein, da durch die gleichzeitige Übertragung des Sprachbandes und der Signalfrequenzen sonst unzulässige Dynamikverzerrungen des Sprachbandes eintreten wurden.Circuit arrangements for receiving signal voltages are known and are designed so that they either reinforce a transmitted voice band at the same time or alone to the Reception and evaluation of the voice frequencies are used. With circuit arrangements that simultaneously make a reinforcement of the voice frequency band, can a level stimulus in general? not be arranged because of the simultaneous transmission of the voice band and the Signal frequencies otherwise impermissible dynamic distortions of the voice band would occur.

Bei Schaltungsanordnungen, die ausschließlich zum Empfang von Signalfrequenzen dienen, ist es bekannt, die Gittervorspannung einer Vorröhre zu verändern; dabei betätigt die Änderung des Anodengleichstromes das Signalempfangsrelais. Anordnungen dieser Art gestatten, wie es ihrem Wesen entspricht, nur eine einzige Signal frequenz zu empfangen. ■ ■·'..In the case of circuit arrangements that are used exclusively for receiving signal frequencies, it is known to change the grid bias of a pre-tube; thereby actuates the change in the anode direct current the signal receiving relay. Arrangements of this type, as it is their nature, only allow a single signal frequency receive. ■ ■ · '..

Einen als Beispiel einer bekannten Schaltungsanordnung zum Empfang elektrischer Signale dienenden, eine selbsttätige Ausregelung der Schwan-One as an example of a known circuit arrangement for receiving electrical signals, an automatic adjustment of the swan

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S28422VIIla/21a² S28422VIIla / 21a ²

klingen des Eingangssigiialpegels besitzenden, in Form eines I 'rinzipsclialtbildes dargestellten Zweifreqiieiizton-YVahleiiipfäiigers zeigt die Schaltungsanordnung nach Fig. i.sound of the input signal level, in Form of a double-freqiieiizton-YVahleiiipfäiigers shown in principle shows the circuit arrangement according to FIG.

Von der in der Fernsprechleitung befindlichen Gabel (/ mit dem Fingaiigsklemmenpaar i, 2 und dem Ausgaiigsklcminenpaar 3, 4 und der Leitungsnachbildung A' gelangt ein Teil der Spannung des übertragenen Frequenzbereiches über den zur Gabei (,' gehörigen Vorübertrager (Z₁ an das Gitter der Signalverstürkerröhre V. In dem Anodenkreis, der seine Gleichspannung von der Klemme 5 bezieht, liegen die beiden, beispielsweise auf die Signalfrequenzeii 2040 und 2400 Hz abgestimmten Schwingkreise /-,(", und /..,C₂, die über ihre (ileiehrichtcranordnungen C-/, und C/., die Empfangsrelaiswicklungen A_{ und Jl₁ speisen, deren KOntakte α und /' die Signale als Gleichstrominipulse, an die nicht mehr dargestellte Tonfrequenz-Relaisübertragung weiterleiten. !Die Sperrwickhuigen W₁₁ und />'_n der Empfangsrelais, die über den Obertrager Γ_Ά, die parallel dazu geschalteten und auf die Signalfrequenzen abgestimmten Serienschwingk'reise /-.,C₃ und L₄C₄ sowie die Gleiches richteranorduung C-/., aus dem Anodenkreis gespeist werden, verhindern das Ansprechen der Empfangsrelais bei Vorhandensein anderer als der Signal frequenzen.From the fork in the telephone line (/ with the pair of finger terminals i, 2 and the pair of output terminals 3, 4 and the line simulation A ', part of the voltage of the transmitted frequency range passes through the pre-transformer (Z ₁ belonging to the Gabei (,' ) to the grid of the Signal amplifier tube V. In the anode circuit, which draws its DC voltage from terminal 5, are the two oscillating circuits / -, (", and /..,C ₂ , which are tuned to the signal frequencies 2040 and 2400 Hz, for example, which via their (ileiehrichtcranorders C - /, and C /., feed the receiving relay windings A _{ and Jl ₁ , whose contacts α and / 'forward the signals as direct current impulses to the audio frequency relay transmission, which is no longer shown.! The blocking windings W ₁₁ and />' _{n of} the receiving relays that above the upper transformer _Γ Ά parallel to switched and tuned to the signal frequencies Serienschwingk'reise /-.,C ₃ and L ₄ C _4, and the same richteranorduung C /., from de m the anode circuit prevent the receiving relays from responding in the presence of frequencies other than the signal frequencies.

Das Regelglied Λ'der Pegelregeleinrichtung wird aus dem Anodenkreis über den Übertrager O₄ und die Gleichrichteranordiniiig Cl₄ gespeist. Das die beiden Gleichrichter Cl₅ und Cl₆ enthaltende Regelglied R ist an den Gabelübertrager O₁ angeschlossen. Der Kondensator Cr, bestimmt zusammen mit dem Gesamtwiderstand der l'egelregeleinrichtung die RegelzeiIkonstante.The control element Λ 'of the level control device is fed from the anode circuit via the transformer O ₄ and the rectifier arrangement Cl ₄ . The control element R containing the two rectifiers Cl ₅ and Cl ₆ is connected to the fork transmitter O ₁ . The capacitor Cr, together with the total resistance of the regulating device, determines the regulating time constant.

Um die Regelsteilheiten möglichst groß zu machen, ist für das Regelglied eine konstante Vorspannung erforderlich. Diese wird entweder aus einer 1 lilfsspannungsquelle dem Gerät von außen zugeführt oder im Gerät z. 15. durch einen Spannungsteiler erzeugt. Die Pegelregelvorspannung ist in die Figur der Kinfachheit halber nicht aufgenommen worden.In order to make the control slopes as large as possible, the control element is subject to a constant bias necessary. This is either from an external 1 auxiliary voltage source to the device fed or in the device z. 15. Generated by a voltage divider. The level control bias is has not been included in the figure for the sake of simplicity.

Der Raumbedarf eines Signalempfängers wird durch den Aufwand, die Art und die Größe der zum Fmpfang der Signalspannung vorzusehenden Schaltelemente bestimmt. Hierin beanspruchen die S])IiIeH L₁, L_£, /.., und L₁ der SchaltungsanordnungThe space required by a signal receiver is determined by the complexity, type and size of the switching elements to be provided for receiving the signal voltage. The S]) IiIeH claim L ₁ , L _£ , / .., and L _{1 of} the circuit arrangement

nach der I^1-Ig. 1 selbst bei Verwendung von günstigerem neuzeitlichem Kernmaterial, wie z. B. bei Ferrit, bedeutenden Raum, da diese die notwendige Spuleiigüte mit genügender Frequenzkonstanz bei dem zu übertragenden bzw. kurzzuschließenden relativ hohen Relaisleistutigen aufweisen müssen.after the I ^1- Ig. 1 even when using cheaper modern core material, such as. B. with ferrite, significant space, since these must have the necessary winding quality with sufficient frequency constancy for the relatively high relay power to be transmitted or short-circuited.

Iu der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung wird unter gleichzeitiger Verringerung der Relaisleistungen die resultierende Selektivität bei gleicher Anzahl und Güte der Selektionsmittel erhöht, da hierbei die Reihenschwingkreise L₃C₃ und /-.(C₄ aus einem relativ hohen Leistungsniveau gelöst und in ein solches mit kleinem Energiebedarf gebracht weiden.Iu the circuit arrangement according to the invention while reducing the relay power, the resulting selectivity is increased with the same number and quality of the selection means, since here the series _{resonant circuits L 3} C ₃ and /-.(C ₄ solved from a relatively high level of performance and into one with low energy requirements.

Die Schaltungsanordnung zum Empfang von Spannungen einer oder mehrerer Signalfrequcnzen mit Mitteln zur selbsttätigen Ausregelung der Schwankungen des Eingangssignalpegels ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein die Richtspannung einer vom Anodenstromkreis der Verstärkerröhre gesteuerten Pegelregeleinrichtung selektiv änderndes Schaltmittel im Regelwcg der Pegelregclcinrichtung angeordnet ist. Das die Richtspannung der Pegelregeleinrichtung selektiv ändernde Schaltmittel ist entweder wenigstens ein auf eine Signalfrequenz abgestimmter Serienschwingkreis, der in weiterer Anwendung der Erfindung gleichzeitig zur Speisung des Empfangsrelais verwendet werden kann oder wenigstens ein das Signalempfangsrelais betätigender Signalempfangskreis. The circuit arrangement for receiving voltages of one or more signal frequencies with means for automatic compensation of the fluctuations in the input signal level is thereby characterized in that at least one of the directional voltage of one of the anode circuit of the amplifier tube controlled level control device selectively changing switching means in the Regelwcg the Level regulating device is arranged. That the rectified voltage of the level control device selectively changing switching means is either at least one series resonant circuit tuned to a signal frequency, which in further application of the invention can be used at the same time to feed the receiving relay or at least one signal receiving circuit operating the signal receiving relay.

Die Erfindung wird an Hand dreier in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellter Schaltschemata, für die als Beispiel der Schaltungsanordnung zum Empfang elektrischer Signale ein Zwcifrequenz-Tonwahlempfänger dient, noch näher erläutert.The invention is based on three circuit diagrams shown in FIGS. 2, 3 and 4, for as an example of the circuit arrangement for receiving electrical signals, a dual frequency tone dialing receiver serves, explained in more detail.

In der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 gelangt von der in der Fernsprechleitung befindlichen Gabel G mit dem Eingangsklemmenpaar 1, 2 dem Ausgangsklemmenpaar 3, 4 und der Leitungsnachbildung N ein Teil der Spannung des zu übertragendcn Frequenzbereiches durch den Übertrager U₁ an das Gitter der Signalverstärkerröhre V. In ihrem Anodenkreis, der seine Gleichspannung aus der Klemme 5 bezieht, liegen die beiden, beispielsweise auf 2040 und 2400 Hz abgestimmten Schwingkreise L₁C₁ und L₂C₂, die über ihre Gleichrichteranordmmgen GZ₁ und GL, die Empfangsrelaiswicklungen A und D speisen, deren Kontakte α und b die Signale als Gleichstromimpulsc an die nicht mehr dargestellte Tonfrequenzrelaisübertragung weiterleiten.In the circuit arrangement according to FIG. 2, part of the voltage of the frequency range to be transmitted passes from the fork G located in the telephone line with the input terminal pair 1, 2, the output terminal pair 3, 4 and the line simulation N through the transformer U ₁ to the grid of the signal amplifier tube V. . In its anode circuit that obtains its DC voltage from the terminal 5 ₁ are both for example, 2040 and 2400 Hz tuned resonant circuits L C ₁ and L ₂ C ₂ which over its Gleichrichteranordmmgen GZ ₁ and GL, the receiving relay coils A and D feed whose contacts α and b transmit the signals as DC impulses to the audio frequency relay transmission, which is no longer shown.

Das aus dem Kondensator C₅ und den Gleichrichtern CZ₅ und Gl₆ bestehende Regelglied R der Pegelregeleinrichtung wird aus dem Anodenkreis über den Übertrager U₄ und die Gleichrichteranordnung Gl₄ gespeist. Insoweit entspricht die Anordnung dem Bekannten. Parallel zur Sekundärwicklung des Übertragers U₄ liegen jedoch zwei auf die beiden Signalfrequenzen abgestimmte Reihenschwingkreise L₃C₃ und -L₄C₄. Die Dirnensionierung erfolgt so, daß der Anodenwechselstrom bei den Signalfrequenzen das gleiche geregelte Niveau erhält, wie in der bisherigen in Fig. 1 dargestellten Schaltung. Außerhalb dieser Frequenz ändert sich das Anodenwechselstromniveau umgekehrt proportional mit dem Scheinwiderstand der parallel geschalteten Reihenschwingkreise L₃C₃ und L₄C₄. Die Sperrkreisselektion wirkt also hier nicht mehr über die Differenz der Relaisdurchflutungen der Empfangsrelaiswicklung A₁ bzw. Βχ und die Sperrkreiswicklung An bzw. B_n, sondern über die Pegelregelschaltung auf die Gitterwechselspannung. Damit ist erreicht, daß zwei Kreise, wie beabsichtigt, in den Bereich des sehr geringen Leistungsniveaus der Pegelregelung geschaltet sind. Nunmehr kann die jeweilige in der Figur nicht dar- The control element R of the level control device, which consists of the capacitor C ₅ and the rectifiers CZ ₅ and Gl ₆ , is fed from the anode circuit via the transformer U ₄ and the rectifier arrangement Gl ₄ . In this respect, the arrangement corresponds to the familiar. In parallel with the secondary winding of the transformer U ₄ , however, there are two series _{resonant circuits L 3} C ₃ and -L ₄ C _{4 that are} matched to the two signal frequencies. The dimensioning takes place in such a way that the anode alternating current receives the same regulated level at the signal frequencies as in the previous circuit shown in FIG. Outside this frequency, the anode alternating current level changes inversely proportional to the impedance of the series resonant circuits L ₃ C ₃ and L ₄ C ₄ connected in parallel. The blocking circuit selection no longer acts via the difference in the relay flow through the receiving relay winding A ₁ or Βχ and the blocking circuit winding An or B _n , but rather via the level control circuit on the alternating grid voltage. This ensures that two circuits, as intended, are switched into the area of the very low power level of the level control. Now the respective in the figure can not be shown

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gestellte Sperrkreiswicklung mit in Reihe zu der Empfangskreiswicklung A bzw. B geschaltet werden, wodurch sich die notwendige Relaisleistung verringert. Mit dem Widerstand R₁ wird in einfächer Weise die Störspannungsempfindlichkeit eingestellt.The blocking circuit winding provided can be connected in series with the receiving circuit winding A or B , which reduces the required relay power. The resistance R ₁ is used to set the sensitivity to interference voltage in a simple manner.

Durch die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung wird im höheren Widerstandsbereich der Regelgleichrichter Gl₅ und Gl_e der Pegel derAs a result of the circuit arrangement shown in FIG. 2, the level of the control rectifier Gl ₅ and Gl _{e in the higher resistance range}

ίο Signalfrequenzen und im niederen Bereich der Pegel der übrigen Frequenzen ausgeregelt. Da für jede Frequenz die Parallelschaltung von L₃C _z und L₁C_i einen definierten Scheinwiderstand hat, ergibt sich also ein jeder Frequenz zugeordnetes Regelniveau¹.ίο Signal frequencies and, in the lower range, the level of the other frequencies regulated. Since the parallel connection of L ₃ C _z and L ₁ C _{i has} a defined impedance for each frequency, a control level ¹ assigned to each frequency results.

In der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 gelangt von der in der Fernsprechleitung befindlichen Gabel G mit dem Eingangsklemmenpaar 1,2, dem Ausgangsklemmenpaar 3, 4 und der Leitungsnach-In the circuit arrangement of Fig. 3 comes from the fork located in the telephone line G with the input terminal pair 1, 2, the output terminal pair 3, 4 and the line downstream

ao bildung N ein Teil der Spannung des zu übertragenden Frequenzbereiches an das Gitter der Verstärkerröhre V, die ihre Anodengleichspannung aus der Klemme 5 bezieht. Im Anodenkreis der Verstärkerröhre V ist der Übertrager U₁ angeordnet.ao formation N a part of the voltage of the frequency range to be transmitted to the grid of the amplifier tube V, which draws its anode DC voltage from terminal 5. The transformer U _{1 is} arranged in the anode circuit of the amplifier tube V.

Das aus dem Kondensator C₅, den Gleichrichtern Gl₅ und GZ₆ bestehende Regelglied R der Pegelregeleinrichtung wird aus dem Übertrager U₄ über die Gleichrichteranordnung GZ₄ gespeist. Parallel zur Tertiärwicklung des Übertragers Ü_i liegen zwei auf die beiden Signalfrequenzen beispielsweise auf 2040 und 2400¹ Hz abgestimmte Reihenschwingkreise L₃C₃ und L₄ C₁. Auch hier erfolgt entsprechend der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 die Dimensionierung so, daß der Anodenwechselstrom bei den Signalfrequenzen das gleiche geregelte Niveau erhält, wie in der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung. Außerhalb dieser Frequenzen ändert sich das Anodenwechselstromniveau umgekehrt proportional mit dem Scheinwiderstand der parallel geschalteten Reihenschwingkreise L₃ C₃ und L₄ C₄. Die Empfangsrelais A und B werden bei Signalempfang über ihre Gleichrichteranordnungen GZ₁ und Gl₂ aus den die selektive Pegelregelung bewirkenden Reihen-Schwingkreisen L₃ C₃ und L₄ C₄ gespeist und zum Ansprechen gebracht. Die Kontakte α und b der Empfangsrelais geben die Signale als Gleichstromimpulse an die nicht mehr dargestellte Tonfrequenzregelübertragung weiter. The control element R of the level control device, which consists of the capacitor C ₅ , the rectifiers Gl ₅ and GZ ₆ , is fed from the transformer U ₄ via the rectifier _{arrangement GZ 4} . In parallel with the tertiary winding of the transformer U _{i, there} are two series resonant circuits L ₃ C ₃ and L ₄ C _{1 which are} matched to the two signal frequencies, for example to 2040 and 2400 ¹ Hz. Here, too, according to the circuit arrangement according to FIG. 2, the dimensioning takes place in such a way that the anode alternating current at the signal frequencies has the same regulated level as in the circuit arrangement shown in FIG. Outside these frequencies, the anode alternating current level changes inversely proportional to the impedance of the series resonant circuits L ₃ C ₃ and L ₄ C ₄ connected in parallel. When a signal is received, the receiving relays A and B are fed via their rectifier _{arrangements GZ 1} and Gl ₂ _{from the series resonant circuits L 3} C ₃ and L ₄ C ₄ which cause the selective level control and are made to respond. The contacts α and b of the receiving relay transmit the signals as direct current pulses to the audio frequency control transmission, which is no longer shown.

In der Schaltungsanordnung nach Fig. 4 gelangt von der in der Fernsprechleitung befindlichen Gabel G mit dem Eingangsklemmenpaar 1, 2, dem Ausgangsklemmenpaar 3, 4 und der Leitungsnachbildung N ein Teil der Spannung des übertragenen Frequenzbereiches über den zur Gabel G gehörigen Vorübertrager U₁ an das Gitter der Signalverstärkerröhre V. In dem Anodenkreis, der seine Gleichspannung aus der Klemme 5 bezieht, liegen die beiden, beispielsweise auf die Signalfrequenzen 2040 und 2400 Hz abgestimmten Schwingkreise L₁C₁ und L₂C₂, die über ihre Gleichrichteranordnungen GZ₁, Gl₂ die Empfangsrelaiswicklungen A und B speisen, deren Kontakte α und b die Signale als Gleichstromimpulse an die nicht mehr dargestellte Tonfrequenzrelaisübertragung weiterleiten. Das aus dem Kondensator C₅ und den Gleichrichtern Gl₅ und Gl₆ bestehende Regelglied R der Pegelregeleinrichtung erhält aus dem im Anodenstromkreis der Verstärkerröhre V angeordneten Übertrager U₄ und der Gleichrichteranordnung Gl₁ eine aperiodische Regelspannung, der bei Signalempfang eine selektive, von den Kreisen L₁C₁ und L₂C₂ gelieferte Regelspannung gegenphasig hinzugeschaltet wird, so daß bei Signalempfang auf ein höheres Anodenwechselstromniveau als bei den übrigen Frequenzen geregelt wird. Mit dem parallel zur Primärwicklung des Übertragers £/₄ liegenden Widerstand R₁ wird in einfacher Weise die Störspannungsempfindlichkeit eingestellt.In the circuit arrangement according to FIG. 4, part of the voltage of the transmitted frequency range passes from the fork G located in the telephone line with the input terminal pair 1, 2, the output terminal pair 3, 4 and the line simulation N via the pre-transformer U ₁ belonging to the fork G to the Grid of the signal amplifier tube V. In the anode circuit, which draws its DC voltage from terminal 5, are the two oscillating circuits L ₁ C ₁ and L ₂ C ₂ , which are tuned to the signal frequencies 2040 and 2400 Hz, for example, which are fed via their rectifier arrangements GZ ₁ , Eq ₂ feed the receiving relay windings A and B , whose contacts α and b transmit the signals as direct current pulses to the audio frequency relay transmission, which is no longer shown. Consisting of the capacitor C ₅ and the rectifiers Equation ₅ and Equation ₆ existing control element R of the level control means obtains from the arranged in the anode circuit of the intensifier tube V transformer U ₄ and the rectifier arrangement Gl ₁ an aperiodic control voltage, the selective for signal reception of circles L ₁ C ₁ and L ₂ C ₂ supplied control voltage is switched on in phase opposition, so that when the signal is received, it is regulated to a higher anode alternating current level than at the other frequencies. With the resistor R ₁ lying parallel to the primary winding of the transformer £ / ₄ , the interference voltage sensitivity is set in a simple manner.

Claims

80 claims:

1. Circuit arrangement for receiving voltages of one or more signal frequencies with means for automatic adjustment of the fluctuations in the input signal level, characterized in that at least one of the directional voltage from the anode circuit of the Amplifier tube controlled level control device selectively changing switching means in the control path the level control device is arranged.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the directional voltage the level control device selectively changing switching means at least one to a signal frequency matched series resonant circuit is.

3. Circuit arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the receiving relay its response energy from the series resonant circuit, which is tuned to its signal frequency receives.

4. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the directional voltage the level control device selectively changing switching means at least one the receiving relay actuating signal receiving circuit is.

Referred publications:
German Patent No. 837 126;
Swiss Patent No. 265981;
French patent specification No. 962 322.

1 sheet of drawings