NL7903709A - Vorkschakeling. - Google Patents

Description

Μ 'f PHN 9456 3SF.V. Philips* Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

'Vorkschakeling.

De uitvinding heeft betrekking op een vorkschake-ling voor het koppelen van een tweedraadspoort, voor aansluiting van een tweedraadstransmissieweg, met een zendpoort en een ontvangpoort, voor aansluiting van de zendweg en de 5 ontvangweg van een vierdraadstransmissieweg, bevattende een transformator welke is voorzien van een aantal wikkelingen.

Vorkschakelingen met transformatoren maken het mogelijk om de tweedraadsweg, bijvoorbeeld een abonneelijn, galvanisch te scheiden van het vierdraadschakeInetwérk van ^ een telefooncentrale.

Gebruikelijke transformatoren voor signaaloverdracht tot lage frequenties met een geringe demping en een lage vervorming hebben een grote omvang.

De uitvinding stelt zich tot doel een vorkschake-15 ling te verschaffen met een transformator van kleine omvang, waarvan de verrichting met betrekking tot de signaaloverdracht tenminste vergelijkbaar is met die van de gebruikelijke transformatoren.

De vorkschakeling volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de ontvangpoort is aangesloten op een ingang van een verschilversterker waarvan de uitgang is aangesloten op een uiteinde van een wikkeling waarvan het andere uiteinde is aangesloten op een impedantie, waarbij een tweede ingang van de verschilversterker welke met de eerste ingang een 790 3 7 09.

2 .A:' PHN 9456 differentiële ingang vormt, is aangesloten op een uiteinde van een tweede wikkeling, waarvan het andere uiteinde op het verbindingspunt van de eerste wikkeling en de impedantie en op een uiteinde van een derde wikkeling is aangesloten, g waarvan het andere uiteinde is aangesloten op de zendpoort en de tweedraadspoort op een vierde wikkeling is aangesloten. Aan de hand van de figuren worden de uitvinding en haar voordelen nader toegelicht.

Daarbij toont : 10 Fig. 1 een uitvoeringsvoorbeeld van de vorkschake- ling volgens de uitvinding.

Fig. 2 een uitbreiding van het uitvoeringsvoorbeeld volgens figuur 1.

In figuur 1 is door de ontvangpoort en door 2 15 de zendpoort van een vierdraadstransmissieweg aangeduid.

Deze moeten gekoppeld worden met een tweedraadspoort J;. In een praktijk situatie is op poort 2. bijvoorbeeld een abonnee-lijn van een telefoonabonnee aangesloten en vormt de vierdraadstransmissieweg bijvoorbeeld de toegang tot het vier-20 draadschakelnetwerk van een tijdmultiplex-telefooncentrale.

De vorkschakeling bevat een operationele versterker 4, welke alternatief als verschilversterker wordt aangeduid, en een transformator 5· De transformator is voorzien van een aantal wikkelingen - W^, waarvan de relatieve wikkel- oe richtingen zijn aangeduid door stippen. Het door een stip gemerkte uiteinde van een wikkeling wordt aangeduid als eerste uiteinde, het andere uiteinde als tweede uiteinde.

De ontvangpoort J_ is aangesloten op de niet- inverterende ingang van verschilversterker kt De uitgang van 30 .

verschilversterker k is aangesloten op het eerste uiteinde van wikkeling , waarvan het tweede uiteinde is aangesloten op een impedantie 6. De inverterende ingang van verschilversterker k is aangesloten op het eerste uiteinde van wikkeling ¥ , waarvan het tweede uiteinde is aangesloten 35 ^ op de impedantie 6 en op het eerste uiteinde van wikkeling ¥^. Het tweede uiteinde van wikkeling ¥^ is op de zendpoort 2 aangesloten. De tweedraadspoort is op wikkeling aange- 7903705 !* PHN 9456 3 sloten.

In de balanstoestand is de spanning·, welke over impedantie 6 optreedt als gevolg van de ingangsspanning van ontvangpoort gelijk aan de spanning over wikkeling 5 F^. Naar de zendpoort 2 toe tellen deze spanningen met tegen gesteld teken bij elkaar op. Het resultaat is dat op zendpoort 2 als gevolg van de spanning geen spanning Yq komt te staan. Deze balanstoestand wordt bereikt wanneer aan de balansvoorwaarde wordt voldaan.

De balansvoorwaarde is, dat de waarde van impedantie 6 in figuur 1 voldoet aan de vergelijking : η n zb—r2—z3 n4 15 , waarin Z^ de extern op tweedraadspoort aangesloten impedantie en n^, n^, n^ de aantallen windingen van de wikkelingen F.j , .F^ en F^ voorstellen.

De inwendige impedantie Z^ van de vorkschakeling zoals gezien vanuit tweedraadspoort '3 wordt gegeven door : 20 Z. = --- Z (2) x b ' ' nin2

Fanneer Z^ voldoet aan de balansvoorwaarde (1) 25 dan gaat uitdrukking (2) over in : 11 " Z. = -2 Z_ (3) x n2 3 , zodat de vorkschakeling aangepast is aan de impedantie van 30 de op de tweedraadspoort aangesloten lijn wanneer n^ = n^.

De spanningsversterking van de ontvangpoort _j_ naar de tweedraadspoort is gelijk aan n^ / (n^ + n^) en van de tweedraadspoort naar zendpoort 2 gelijk aan (n2 + n^) / n^. Hierbij is afgezien van verliezen in de transformator. Het 35 product van de spanningsversterkingen is gelijk aan één.

Forden de verliezen in aanmerking genomen dan is de rondgaande versterking kleiner dan één, hetgeen resulteert in een stabiel gedrag van de vorkschakeling.

79037 09 PHN 9456

In een praktisch geval is gekozen voor de wikke 1- verhouding ί 4 : n2 : = 4 : 1 j 1 : 4 (4)

Met wikkelverhouding (4) wordt de spanningsver- g sterking van de ontvangpoort naar de tweedraadspoort gelijk aan de factor twee of 6 dB. De spanningsversterking van de tweedraadspoort ^ naar zendpoort 2 wordt gelijk aan een half of - 6 dB. De uitdrukkingen (l) en (3) gaan over in

Zb = Z3 / h en zi = z3* ^ De koperweerstanden van de wikkelingen van de transformator hebben in de vorkschakeling volgens deze aanvrage minder invloed op de overdrachtskarakteristiek dan » m de tot dusver gebruikelijke vorkschakelingen. Tengevolge van de terugkoppeling via wikkeling ¥ wordt de demping 15 ^ tengevolge van de koperweerstand van wikkeling gecompenseerd door de versterking van versterker 4. De koperweerstand van wikkeling heeft geen invloed, omdat door deze weerstand alleen de zeer geringe ingangsstroom van de operationele versterker vloeit. De koperweerstand van wikkeling 20 . ¥^ heeft om dezelfde reden geen invloed, wanneer de ingangs- impedantie van het op de zendpoort 2^ aangesloten circuit hoog genoeg is. Een dergelijke hoge ingangsimpedantie kan 'indien gewenst door een als spanningsvolger geschakelde operationele versterker worden gerealiseerd.

25

De tussenschakeldemping zal enigszins beïnvloed worden door de koperweerstand van wikkeling ¥^, maar wordt verder volledig bepaald door windingsverhoudingen, welke nauwkeurig reproduceerbaar zijn.

20 Voor aansluiting op een abonneelijn met DC-voeding en signalering kan het gewenst zijn een condensator 7 (fig.

2) in serie met de tweedraadspoort _3 °P nemen. Deze conden-, sator zal een zekere invloed op de overdrachtskarakteristiek hebben. Deze invloed kan tenminste voor een deel gecompen- 35 seerd worden door een tegengestelde frequentie-afhankelijkheid van impedantie 6. In het voorbeeld van fig. 2 bestaat impedantie 6 uit een impedantie 7 en een impedantie 8^ in serie.

7903709 5 * PHN 9456

De impedantie 7 bootst de impedantie na welke extern op tweedraadspoort _2, is aangesloten. De impedantie 7 wordt dus gegevèn door uitdrukking (1). De impedantie 8_ is de ingangsimpedantie van een via een condensator 9 en de g weerstanden 10 en 11 teruggekoppelde verschilversterker 12. Deze impedantie heeft een frequentie-afhankelijkheid, welke tegengesteld is aan die van condensator 7· Een goede compensatie kan worden bereikt, wanneer voldaan wordt aan de vergelijking ! 10 .09 = 07 (5) , waarin R10, R11 de weerstandswaarden van de weerstanden 10 en 11 en C9 en C7 de capaciteitswaarden van de condensatoren 9 en 7 voorstellen.

15 20 25 30 35 7903709

Claims (2)

1. Vorkschakeling voor het koppelen van een twee-draadspoort, voor aansluiting van een tweedraadstransmissie-weg, met een zendpoort en een ontvangpoort, voor aansluiting van de zendweg en de ontvangweg van een vierdraadstrans- 5 missieweg, bevattende een transformator welke is voorzien van een aantal wikkelingen, met het kenmerk, dat de ontvangpoort is aangesloten op een ingang van een verschilversterker, waarvan de uitgang is aangesloten op een uiteinde van een wikkeling waarvan het andere uiteinde is aangesloten op een impedantie, waarbij een tweede ingang van de verschilver-sterker welke met de eerste ingang een differentiële ingang vormt, is aangesloten op een uiteinde van een tweede wikkeling waarvan het andere uiteinde op het verbindingspunt van de eerste wikkeling en de impedantie en op een uiteinde van een 15 derde wikkeling is aangesloten, waarvan het andere uiteinde is aangesloten op de zendpoort en de tweedraadspoort op een vierde wikkeling is aangesloten.

2. Vorkschakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de genoemde impedantie een compensatie-impedantie bevat voor het compenseren van de invloed op de overdrachtskarak-teristiek van een in serie met de tweedraadspoort geschakelde condensator. 7903709