DK152237B

DK152237B - AMPLIFIER CIRCUIT FOR A DEVICE FOR ACTIVE PROTECTION OF COMMUNICATION PIPES AGAINST INTERMISSIBLE POWER FIELDS

Info

Publication number: DK152237B
Application number: DK182780A
Authority: DK
Inventors: Walter Baum; Peter Moosbauer
Original assignee: Kabelmetal Electro Gmbh
Priority date: 1979-06-28
Filing date: 1980-04-28
Publication date: 1988-02-08
Also published as: GB2053626A; FR2460570B1; DK182780A; DK152237C; FR2460570A1; DE2926092C2; GB2053626B; DE2926092A1; NL8002001A

Description

Den foreliggende opfindelse angår et forstærkerkredsløb til et apparat til aktiv beskyttelse af kommunikations-ledninger mod forstyrrende stærkstrømsfelter med en med to indgange forsynet forstærker/ hvis udgang såvel er tilbagekoblet til den anden indgang som sluttet til den ene primærvikling på en med flere sekundærviklinger forsynet koblingstransformator/ og hvis første indgang er forbundet med en første ende af en i en pilotleder indkoblet sekundærvikling.The present invention relates to an amplifier circuit for an apparatus for actively protecting communication lines from interfering high current fields with a dual input amplifier / whose output is both connected to the second input and connected to one primary winding on a multi secondary winding coupler transformer / and whose first input is connected to a first end of a secondary winding plugged into a pilot conductor.

Et sådant forstærkerkredsløb er kendt fra DE offentliggørelsesskrift nr. 20 28 897. Til udligning af den i telekommunikationskabler optrædende fremmedstrømsindvirkning af ' stærkstrømsanlæg bliver en afledningsmodstand deri over en yderligere sekundærvikling på transformatoren sluttet til kabelkappen eller til pilotlederen.Such an amplifier circuit is known from DE Publication No. 20 28 897. In order to offset the foreign-current effect of telecommunications cables of a high-current system, a wiring resistance therein is connected over a further secondary winding to the transformer to the cable sheath or to the pilot conductor.

Det har nu vist sig, at den opnåede reduktionsfaktor ganske vist kan gøres til et minimum ved variation af tilbagekoblingen, men at den forblivende rest amplitudemæssigt ikke mere kan kompenseres, da der på grund af faseforskydninger både som følge af ledningsmodstandene og som følge af tabene i koblingstransformatoren forbliver en restspænding tilbage, som ikke kan kompenseres med de sædvanlige kredsløb.It has now been found that the reduction factor obtained can be minimized by varying the feedback, but that the residual residual amplitude can no longer be compensated, since due to phase shifts both as a result of the line resistors and as a result of the losses in the switching transformer remains a residual voltage which cannot be compensated with the usual circuits.

Formålet med opfindelsen er at angive et kredsløb, som muliggør formindskelse også af den tilbageværende restspænding .The object of the invention is to provide a circuit which enables reduction of the remaining residual voltage as well.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved et forstærkerkredsløb af den indledningsvis angivne art ved, at tilbagekoblingen er udtaget enten på indgangen af primærviklingen på koblingstransformatoren eller over en del af primærviklingen på koblingstransformatoren eller over en særskilt sekundærvikling på koblingstransformatoren og/eller på den anden ende af den i pilotlederen indkoblede sekundærvikling over en hjælpeforstærker. Herved opnås, at den af ledningsmodstandene betingede faseforskydning eller denne faseforskydning og den i koblingstransformatoren som følge af de deri værende tab optrædende faseforskydning medtages i tilbagekoblingen .This is achieved in accordance with the invention by an amplifier circuit of the type initially indicated by the feedback being taken out either at the input of the primary winding on the coupling transformer or over a portion of the primary winding on the coupling transformer or over a separate secondary winding on the coupling transformer and / or at the other end. the pilot conductor connected secondary winding over an auxiliary amplifier. Hereby, the phase shift conditional or this phase shift and the phase shift occurring in the coupling transformer as a result of the losses resulting therefrom are included in the feedback in the feedback resistor.

Fordelagtige videreudformninger af forstærkerkredslø bet ifølge opfindelsen er angivet i underkravene.Advantageous further designs of the amplifier circuit according to the invention are set out in the subclaims.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1-9 viser udførelseseksempler, idet fig. 1 viser et forstærkerkredsløb i henhold til den kendte teknik, og fig. 2-9 viser forskellige udførelsesformer ifølge opfindelsen.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, in which fig. 1-9 show exemplary embodiments, FIG. 1 shows an amplifier circuit according to the prior art, and fig. 2-9 show various embodiments of the invention.

Den allerede kendte tilbagekobling af forstærkerudgangen til forstærkerindgangen tjener til stabilisering af forstærkeren og opnåelse af en god reduktionsfaktor. Endvidere medfører denne tilbagekobling en minimal klirfaktor.The already known feedback of the amplifier output to the amplifier input serves to stabilize the amplifier and obtain a good reduction factor. Furthermore, this feedback results in a minimal braking factor.

Den stabiliserer forstærkeren, og ved variation af koblingsgraden kan nulamplituden af reduktionsorganet justeres. I dette øjemed bliver der, som det fremgår af fig. 1, fra pilotlederen 1 udtaget den støjspænding, der skal kompenseres, og ved 2 tilført indgangen på et forstærkersystem, som består af en forforstærker 3 og en effektforstærker 4. Udgangen på effektforstærkeren 4 bliver sluttet til primærviklingen 5 i koblingstransformatoren 6, hvis sekundærviklinger 7 ligger i serie med de kommunikationsledere 8, der skal beskyttes. Pilotlederen 1 er ført over en yderligere sekundærvikling 9. Udgangen på forstærkeren 4 er over en modstandsgruppe 1o, der bestemmer tilbagekoblingsfaktoren, sluttet til en yderligere indgang 11 på forstærkeren 3.It stabilizes the amplifier and, by varying the coupling degree, the zero amplitude of the reducing means can be adjusted. For this purpose, as shown in FIG. 1, taken from the pilot conductor 1, the noise voltage to be compensated, and at 2 applied to the input of an amplifier system consisting of a preamplifier 3 and a power amplifier 4. The output of the power amplifier 4 is connected to the primary winding 5 of the coupling transformer 6, whose secondary windings 7 lie in series with the communications conductors 8 to be protected. The pilot conductor 1 is passed over a further secondary winding 9. The output of the amplifier 4 is connected to a further input 11 of the amplifier 3 over a resistance group 1o which determines the feedback factor.

Fra pilotlederen 1 udtages efter kontrolviklingen 9 den optrædende restspænding, som føres over en hjælpeforstærker 12 og en Schmitt-trigger 13 til overvågning af restspændingen, der i givet fald udløser en alarm 14.From the pilot conductor 1, after the control winding 9, the residual residual voltage is taken, which is passed over an auxiliary amplifier 12 and a Schmitt trigger 13 for monitoring the residual voltage, which triggers an alarm 14, if necessary.

Alene til inddragelsen af den af ledningsmodstandene betingede faseforskydning er det ifølge opfindelsen tilstrækkeligt at udtage tilbagekoblingen på indgangen på koblingstransformatorens primærvikling som vist i fig. 2 ved 15. Dette har vist sig egnet, navnlig når ledningen 16 mellem udgangen på forstærkeren 4 og transformatoren 6 er forholdsvis lang, og den kendelige ohmske modstand af ledningen 16 dermed er indkoblet foran primærviklingen 5's induktans .According to the invention, it is sufficient to withdraw the feedback at the input of the primary winding of the coupling transformer as shown in FIG. 2 at 15. This has proved suitable, especially when the line 16 between the output of the amplifier 4 and the transformer 6 is relatively long, and the apparent ohmic resistance of the line 16 is thus connected in front of the inductance of the primary winding 5.

Til yderligere detektering af den i koblingstransformatoren 6 optrædende faseforskydning er ifølge opfindelsen flere veje gangbare. For det første kan tilbagekoblingen, som vist i fig. 3, føres over en del af primærviklingen i koblingstransformatoren over udtag 21. Beliggenheden af udtaget er i det enkelte tilfælde udvalgt efter, hvorvidt den ohmske modstand af primærviklingen skal detekteres, og hvor stærk den i primærviklingen løbende strøm skal påvirke tilbagekoblingen .In order to further detect the phase shift occurring in the coupling transformer 6, several paths according to the invention are possible. First, as shown in FIG. 3, is passed over a portion of the primary winding in the coupling transformer over outlet 21. In each case, the location of the outlet is selected according to whether the ohmic resistance of the primary winding is to be detected and how strongly the current flowing in the primary winding affects the feedback.

For at adskille den i modsat retning gående sammenhæng mellem ohmsk modstand og tilbagekobling bliver tilbagekoblingen i en videreudvikling ifølge opfindelsen, som vist i fig. 4, ført over en særskilt sekundærvikling 17 i koblingstransformatoren 6.1 denne udførelse bliver tilbagekoblingsspændingen uafhængig af den gennemløbende primærstrøm.In order to separate the opposite relationship between ohmic resistance and feedback, the feedback in a further development according to the invention, as shown in FIG. 4, passed through a separate secondary winding 17 in the coupling transformer 6.1 this embodiment, the feedback voltage becomes independent of the continuous primary current.

I en yderligere udførelsesform ifølge opfindelsen, som særligt egner sig til komplettering af allerede eksisterende beskyttelseskredsløb, fordi koblingstransformatorens primærvikling i disse kredsløb ikke har nogen udtag, og en ekstra sekundærvikling ikke er til rådighed, bliver ifølge denne udførelsesform den af differenssignalet mellem signalet på pilotlederen og signalet på forstærkerudgangen bestående tilbagekobling, som vist i fig. 5, ført over hjælpeforstærkeren 12 i kompensationsledningen 18 og kommer over en delermodstand 19 til modkoblingsindgangen 11 på forstærkeren 3. I modsætning til de foran beskrevne udførelsesformer, hvor det fulde på forstærkerudgangen stående signal tjener til tilbagekobling, bliver differensen mellem pilotledersignalet og forstærkerudgangen ved denne udførelsesform anvendt til restkompensation. Da denne differens for det første er meget lille og for det andet er faseforskudt 180°, skal de i den ekstra hjælpeforstærker 12 ske såvel fasevending som passende forstærkning.In a further embodiment of the invention, which is particularly suitable for completing preexisting protection circuits because the primary winding of the coupling transformer in these circuits has no outlets and an additional secondary winding is not available, according to this embodiment, that of the difference signal between the signal on the pilot conductor and the signal on the amplifier output consisting feedback, as shown in FIG. 5, passed over the auxiliary amplifier 12 in the compensation line 18 and passes a divider resistor 19 to the counter-input 11 of the amplifier 3. Unlike the above-described embodiments, where the full signal from the amplifier output serves to feedback, the difference between the pilot conductor signal and the amplifier output becomes used for residual compensation. Firstly, since this difference is very small and, second, phase-shifted 180 °, in the auxiliary auxiliary amplifier 12, both phase reversal and appropriate amplification must occur.

Fra en vis forstærkningsgrad har disse forstærkere ifølge det foregående afsnit tendens til at svinge. For at undgå dette bliver en yderlige komposant af tilbagekoblingen i en videreudvikling ifølge opfindelsen, som vist i fig. 6, på i og for sig kendt måde ført fra forstærkerens udgang til dens indgang, så at den hovedsagelige stabilisering af forstærkersystemet 3 og 4 sker over denne ekstra modkobling 20, medens den af fasevinklen resulterende rest-komposant føres over forstærkeren 12 og modstanden 19.From some degree of amplification, these amplifiers tend to oscillate according to the previous section. In order to avoid this, an additional component of the feedback in a further development according to the invention, as shown in FIG. 6, in a manner known per se, passed from the output of the amplifier to its input so that the main stabilization of the amplifier system 3 and 4 takes place over this additional counterconnection 20, while the residual component resulting from the phase angle is passed over the amplifier 12 and the resistor 19.

Alternativt til denne løsning kan denne ekstra kom-posant af tilbagekoblingen, som vist i fig. 7, udtages på primærviklingens indgang for at inddrage ekstremt lange tilledninger 16. Et yderligere alternativ er vist i fig. 8, hvor den ekstra komposant af tilbagekoblingen føres over en del af koblingstransformatorens primærvikling over udtag 21 og dermed allerede tager hensyn til en del af den ohmske modstandsdel af transformatoren i hovedkompensationen.Alternatively to this solution, this additional component of the feedback, as shown in FIG. 7 is taken out at the input of the primary winding to involve extremely long leads 16. A further alternative is shown in FIG. 8, where the additional component of the feedback is passed over a portion of the primary winding of the coupling transformer over outlet 21 and thus already takes into account part of the ohmic resistance part of the transformer in the main compensation.

Endelig kan den ekstra komposant af tilbagekoblingen ifølge fig. 9 fås over den særskilte sekundærvikling 17 i koblingstransformatoren, hvorved der kan opnås en endnu højere kompensationsgrad.Finally, the additional component of the feedback of FIG. 9 is obtained over the separate secondary winding 17 of the coupling transformer, whereby an even higher degree of compensation can be obtained.

Claims

1. Amplifier circuit for an apparatus for active protection of telecommunication wires against interfering high current fields with a two-input amplifier (2, 11) (3,4), the output of which is both connected to the second input (11) and connected to one primary winding (5) on a coupling transformer (6) provided with a plurality of secondary windings (7) and the first input (2) of which is connected to a first end of a secondary winding (9) connected in a pilot conductor (1), characterized in that the feedback is withdrawn either at the input (15) of the primary winding (5) of the coupling transformer (6) or over part of the primary winding (5) of the coupling transformer (6) or over a separate secondary winding (17) of the coupling transformer (6) and / or the other end of the secondary winding (9) connected in the pilot conductor (1) over an auxiliary amplifier (12).

Circuit according to claim 1, characterized in that a further component of the feedback is conducted in a manner known per se, from the output of the amplifier (3,4) to its input (11).

Circuit according to claims 1 and 2, characterized in that the additional component of the feedback is taken out at the input (15) of the primary winding (5).

Circuit according to claims 1 and 2, characterized in that the additional component of the feedback is passed over part of the primary winding (5) of the coupling transformer (6) or over the separate secondary winding (17) of the coupling transformer (6).