SE439224B - Anordning for overvakning av nivan hos en till en nivaregulator tillford insignal - Google Patents

Description

l0 š0 (n 10 Muiaosszš-9i 2 signalens nivå överskrider ett som normalt område betraktat intervall. Vidare ut- nyttjas pilotsignalens nivå för en indikeringsfunktion i och för att kontinuerligt indikera och registrera pilotsignalens nivå medelst en mätare eller en registrerings- anaraning för förbättrat underhåll. i 1 I allmänhet inbegriper övervakning av pilotsignalens nivå övervakning av nivån hos insignalen till nivàregulatorn och övervakning av nivån hos utsignalen från denna. Av dessa slag av övervakning utnyttjas konventionellt övervakningen av ut- signalens nivå. De två slagen av övervakning är olika vad avser övervakningsnoggrann- het för insignalens nivå. Det torde vara självklart att det för högre noggrannhet är mera önskvärt att övervaka insignalens nivå än att övervaka utsignalens nivå, som står i något förhållande till insignalens nivå i ett reducerat tillstånd. Enligt International Telegraph and Telephone Consultative Committee rekommenderas också att insignalens nivå övervakas. I ett konventionellt förfarande av detta slag ut- nyttjas vid övervakning av insignalens nivå en elektrisk spänning, som varierar approximativt i enlighet med en decibelförändring i nivån hos insignalen till nivå- regulatorn, vilken spänning är tillgänglig från styrspänningen för att driva det variabla elementet hos nivåregulatorn eller en liknande spänning, varigenom en pseudoinsignalnivå övervakas. Med ett praktiskt fall gäller att om det föreligger en förändring i insignalens nivå,detekteras denna förändring så att förstärkningen regleras medelst nivåregulatorns termistor eller fälteffekttransistor. Eftersom utgângsspänningen från styrkretsen för drivning av termistorn eller fälteffekttran- sistorn i någon utsträckning står i ett ömsesidigt samband med insignalens nivå, utnyttjas utgângsspänningen, dvs. styrspänningen, direkt för att övervaka en pseudo- insignalnivå.

Vidare har ett förbättrat förfarande för ovan beskrivna konventionella övervak- ningsförfarande föreslagits av Siemens AG i den västtyska patentskriften P 22 35 230.3 Enligt detta förfarande inmatas styrspänningen till ett icke linjärt element hos en korrigeringskrets för att alstra en elektrisk spänning, vilken är mera propor- tionell mot insignalens nivå och är avsedd att utnyttjas som en övervakande utsignal för en pseudoinsignalnivå. Emellertid är inte detta förfarande tillräckligt noggrannt.

Detta beror på att det resulterande ändringsbeloppet kan vara alltför stort (en utdragning av insignalnivån) eller alltför liten (en hoptryckning av insignal- nivån) med avseende pä ändringen i insignalens nivå för att åstadkomma noggrann övervakning av insignalens nivå.

Vidare finns ett annat konventionellt förfarande, enligt vilket insignalen till nivåregulatorn uppdelas. Ett särskilt smalt frekvensband uppvisande pilotsignal- filter är inrättat för uttagning av pilotsignalen, och den sålunda uttagna pilot- signalen förstärkes och detekteras för ästadkommande av övervakning av insignalens nivå. För den nivåreglerande funktionen gäller praktiskt att utsignalen matas tillbaka för att alstra en förutbestämd elektrisk spänning medelst en styrkrets, 10 15 20 40 ,i 7808929-9 och denna spänning utnyttjas för att driva nivåregulatorns variabla element för reg- lering av förstärkningen. För den nivåövervakande funktionen tillhandahållas en från förstärkningsreglerslingan separat övervakningskrets, i vilken en insignal be- stående av en talsignal och en pilotsignal pälägges ett pilotsignalfilter för ut- tagning av endast pilotsignalen, vilken sedan förstärkes och likriktas för att er- hållas som en nivåövervakningsutsignal. Eftersom detta förfarande erfordrar ett särskilt, smalt frekvensband uppvisande kristallfilter med skarpt avgränsad dämpnings~ karakteristika och en särskild likriktarkrets, är det emellertid ofördelaktigt vad avser framställningskostnader och enkel konstruktion.

Syftet med uppfinningen är att undanröja ovan nämnda problem vid konventionella övervakningsanordningar samt att åstadkomma en övervakningsanordning för en insignals nivå, vilken anordning är i stånd att övervaka insignalens nivå med mycket hög noggrannhet och som i försumbar grad påverkas av yttre störningar såsom variationer i temperatur och i strömförsörjningsaggregatets elektriska spänning samt vilken anordning kan konstrueras av ett litet antal delar och enkla kretsar, varigenom framställningskostnaderna reduceras och en kompakt konstruktion erhålls.

Detta syfte uppnås medelst en anordning för övervakning av nivån hos en till en niväregulator tillförd insignal, innefattande en nivåinställningskrets med en första överföringsfunktion och med minst ett variabelt element samt en anslutning för inmatning av insignalen innehållande en pilotsignal, och en till inställnings- kretsens utgångsanslutning kopplad styrkrets för uttagning av pilotsignalen för styrning av det första variabla elementet så att det överförda beloppet av insignalen varieras, vilken anordning enligt uppfinningen utmärkes av att anordningen innefattar en, en andra överföringsfunktion uppvisande övervakningskrets för insignalens nivå, vilken övervakningskrets har en ingångsanslutning för tillförsel av en konstant insignal och minst ett andra variabelt element med samma egenskaper som det första variabla elementet och är inrättat att varieras medelst den uttagna pilotsignalen från styrkretsen så att den konstanta insignalens överföringsbelopp varieras.

Vidare tillhandahållas enligt uppfinningen en anordning för övervakning av nivån hos en till en nivåregulator tillförd insignal, innefattande en,en första överförings- funktion uppvisande niväinställningskrets,som har en anslutning för inmatning av insignalen, vilken innehåller en pilotsignal, och en till en utgångsanslutning från niváinställningskretsen kopplad styrkrets för uttagning av pilotsignalen för reg- lering av insignalens överföringsbelopp, vilken anordning enligt uppfinningen ut- märkes av att anordningen har en,en andra överföringsfunktion uppvisande övervaknings- krets för insignalens nivå, vilken övervakningskrets innefattar en ingängsanslutning, som är inrättad att tillföras en konstant insignal, att nivåinställningskretsen och insignalnivâövervakningskretsen har ett gemensamt variabelt element, och att nämnda variabla element är inrättat att varieras medelst den från styrkretsen uttagna pilotsignalen så att den konstanta insignalens överföringsbelopp varieras. l0 20 25 30 35 40 7soa929-9 4 Uppfinningen beskrives närmare nedan med hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig. l är ett.blockschema, som åskådliggör ett exempel på en konventionell insignalnivåövervakningsanordning för en nivåregulator, fig. Za och Zb är grafiska framställningar, som åskådliggör driftegenskaperna för anordningen enligt fig. l, fig. 3 är ett blockschema, som åskådliggör ett annat exempel på en konventionell insignalnivåövervakningsanordning för en nivåregulator, fig. 4'är en grafisk fram- ställning, som åskådliggör komprimeringskarakteristikan för nivåregulatorn, fig. 5 är ett blockschema över en utföringsform av en enligt uppfinningen utförd insignal- nivåövervakningsanordning för en nivåregulator, fig. 6A, 6B och 6C är kopplings- scheman, som visar konkreta exempel på nivåinställningskretsen och insignalnivå- övervakningskretsen enligt fig. 5, fig. 6D och 6E är kopplingsscheman, som visar ytterligare exempel på kretsarna enligt fig. 5, och fig. 7A, 7B samt 7C är tablåer, som visar olika typer av kretsar för realisering av kretsarna enligt fig. 5.

Fig. l åskådliggör ett exempel på ett tidigare känt system enligt den väst- tyska patentskriften P 22 35 230.3. Systemeten11gtfig. l utnyttjar en elektrisk spänning, som varierar approximativt i enlighet med decibelförändringen hos den på en nivåinställningskrets l pålagda insignalens nivå, vilken spänning är till- » gänglig från styrspänningen för drivning av det variabla element, som utnyttjas i nivåinställningskretsen, eller en liknande spänning, varigenom övervakning av en pseudoinsignalnivå åstadkommes. Närmare bestämt gäller att om i systemet enligt fig, l en förändring i insignalens ein nivå uppträder, denna förändring detekteras så att förstärkningsreglering åstadkommes medelst nivåinställningskretsens l ter- mistor eller fältdefekttransistor. Eftersom utgångspänningen från reglerkretsen 2 för drivning av termistorn eller fälteffekttransistorn står i något ömsesidigt förhållande till insignalens nivå, utnyttjas denna reglerspänning direkt som en utsignal V01 för övervakning av en pseudoinsignals nivå. Alternativt pålägges regler- spänningen på ett icke-linjärt element hos övervakningskretsen för insignalens nivå, dvs. transistorns TR] bas, för att alstra en elektrisk spänning, som är mera proportionell mot insignalens ein nivå,som en övervakningsutsignal V02 för en pseudoinsignals nivå. Således är, även om utsignalen från reglerkretsen 2 tillföres transistorns TR] bas, en förändring i denna ingångsspänning ej lika med decibel- förändringen i insignalens nivå. Därför kompenseras denna bristande överensstämmelse medelst den icke-linjära impedanskarakteristikan hos en diod D1, vilken förspännes medelst en spänningsdelare bestående av resistorer R3 och R4, som är belägna på transistorns TR] emittersida. Således är övervakningsspänningen för insignalens nivå tillgänglig genom uttagning av en elektrisk ström från transistorns TR, emitter, vilken är inrättad att approximera decibelförändringen i insignalens nivå som en elektrisk spänning med hjälp av en kollektorresistor R1.

Fig. 2 (a) visar den karakteristiska kurvan för den medelst kretsarrangemanget enligt fig. l erhållna utgångsspänningen V01 i jämförelse med en ideal kurva. I Lri LT. s 7808929-9 fig. 2 (a) representerar kurvan I en ideal kurva, vilken erhålles teoretiskt med avseende på insignalens nivå, och kurvan II en förändring i utgångsspänningens V0] nivå med avseende på insignalens nivå. Avvikelsen mellan kurvan II och kurvan I visar sig vid beräkningar vara +l,8 dB och -l,6 dB vid insignalnivâer av -6 dB resp. +6 dB för utgångsspänningen V01. För att reducera avvikelsen utnyttjas i enlighet med ovannämnda patentskrift kretsen 3, i vilken en diod utnyttjas för att öka noggrannheten för övervakningsspänningen med avseende på insignalens nivå.

Denna krets har emellertid tagits fram genom att först kurvan II bestämmes och sedan approximeras till den ideala kurvan I. Således har kretsen följande nackdelar. a) Eftersom kretsen i fig. l är en approximerande krets, som utnyttjar den icke-linjära impedansen hos en diod, en transistor eller en fälteffekttransistor, finns en gräns för approximationens noggrannhet. Således föreligger ändå en avvikelse av ungefär l dB i ett område för insignalens nivå från -6 dB till + 6 dB. Med hänsyn härtill bör särskilt i bärfrekvensterminalutrustning avvikelsen hållas inom f 0,3 de i insignalnivàns område från -6 dB till +6 dB, vilket visas i fig. 2 (b)- b) En diod, en transistor och en fälteffekttransistor är behäftad med stora driftvariationer till följd av temperaturfluktuationer i det omrâde, i vilket de har icke-linjära impedanser, varför variationer i insignalnivåns övervaknings- spänning uppträder till följd av temperaturfluktuationer. c) Arbetsspänningen för icke-linjära element som utnyttjas för erhållande av goda approximeringsegenskaper, varierar från element till element och följaktligen erfordras kontroll eller justering.av varje dylikt element innan det användes.

Systemet enligt fig. l har således ej tillräckligt hög noggrannhet. Systemet har den olägenheten att ett mycket högt ändringsbelopp (utdragning) eller ett mycket litet ändringsbelopp (hoptryckning) erhålles i förhållande till en ändring i insig- nalens nivå, varigenom kretsen ej är i stånd att åstadkomma noggrann övervakning av insignalens nivå.

Den i fig. 3 visade kretsen innefattar ett pilotsignalfilter 4 med smalt frek- vensband för avgrening av en insignal ein till en niväinställningskrets i och för uttagning av en pilotsignal, vilken sedan förstärkes vid 5 och detekteras vid 6, varigenom övervakning av insignalens nivå âstadkommes. För den nivâreglerande funktionen återkopplas utsignalen från niväinställningskretsen l via reglerkretsen 2 i och för alstring av en förutbestämd spänning för drivning av det variabla elementet hos nivåinställningskretsen l för reglering av förstärkningen. För den nivåövervakande funktionen tillföres, oberoende av förstärkningsregleringsslingan, insignalen eín bestående av en talsignal och en pilotsignal till pilotsignalfiltret 4 för uttagning av endast pilotsignalen. Den sålunda uttagna pilotsignalen förstärkes och likriktas sedan för att utgöra en nivåövervakningsutsignal V03. Kretsen enligt fig. 3 har emellertid olägenheter vad avser tillverkningskostnader och fysisk l0 l5 20 30 35 40 7808929-9 g 6 dimension, eftersom den erfordrar användning av ett särskilt smalbandigt kristall- filter med skarpt avgränsad dämpningskarakteristika och en särskild likriktarenhet.

I det följande beskrives uppfinningen med hänvisning till ritningen.

Fig. 4 är ett diagram, som visar kompression- eller hoptryckningskarakteristikan för nivâregulatorn. Fig. 5 är ett blockschema över övervakningskretsen för insignalens nivå. Fig. 6A, 6B, 66, 6D och 6E är kopplingsscheman, som visar konkreta exempel pà nivâinställningskretsen och övervakningskretsen för insignalens nivå enligt fig. 5.

Fig. 7 är en jämförelsetablà, som visar olika typer av kretsar utförda i enlighet med kretsarna i fig. 5.

I fig. 5 anger hänvisningsbeteckningen ll en nivâinställningskrets, som inne- håller ett nivåinställande variabelt element RV, hänvisningsbeteckningen l2 en reglerkrets, som innehåller ett pilotsignalfilter, en likriktare, en förstärkare och en diskriminator, hänvisningsbeteckningen l3 en övervakningskrets, som består av samma nivåinställande variabla element som ingår i nivåinställningskretsen ll eller något annat variabelt element, som är inrättat att drivas samtidigt med nämnda niváinställande variabla element och har samma egenskaper som nämnda element, hän- visningsbeteckningen l4 en ej nödvändig förstärkare vilken är inrättad att förstärka utsignalen från övervakningskretsen l3 till en önskad nivå, hänvisningsbeteckningen VS en referensspänning, och hänvisningsbeteckningen Vut en övervakningsutsignal för insignalens nivå, vilken utsignal är avsedd att tillföras en larmkrets, en mätare eller en registreringsanordning. Den i fig. 5 visade anordningens funktion för reglering av insignalens nivå förklaras närmare nedan. Antag att när en förändring ¿3eN (dB) uppträder i insignalens nivå, det nivåinställande variabla elementets resistansvärde är Rv vid en normal insignalnivâ och inställningsbeloppet medelst reglerfunktionen är A.Rv. Då gäller följande förhållande: f(Rv+_~ARv) i Ae” (dB) = ;(2°.1°9 +A:(aß)) .......... .. (i) f(Rv) där ášcf (dB) är inställningskompenseringen, symbolen 3 i 3 ¿2sRv anger systemets polaritet, och f(Rv) anger transmissionsförhållandet för nivåinställningskretsen.

Ovanstående förhållande (l) anger att ändringen1å»eN (dB) i insignalens nivå kompenseras av ändringen 20 log {f(Rvf ¿kRv)} - 20 log f(Rv) i transmissions- förhållandet för nivâinställningskretsen ll, sa att utsignalen endast består av en ändring i inställningskompenseringenA05(dB).

Antag att en funktion F(Rv) står i följande förhållande till nivåinställnings- kretsens ll transmissionsförhållande f(Rv): Fun) = 1 ......... .. (2) f(Rv) (En 7 7808929-9 Om funktionen F(Rv) insättes i sambandet (1) erhâ11es fö1jande ekvation: F(Rv) *FW/TNT Om sâ1edes funktionen F(Rv) insättes har höger och vänster 1ed i ekvationen samma symbo1 3. Vidare blir ändringen i transmissionsförhâiiande i det närmaste 1ika med ändringen ¿ÄeN i insigna1ens nivå. Sà1edes inses att om en nivàövervakande krets 13 ti11handahâ11es, som har ett inverterat transmissionsförhå11ande F(Rv)=1/f(Rv) i jämföre1se med transmissionsförhå11andet f(Rv) för nivâinstä11nings- kretsen 11, är decibeiförändringen ¿ÄeN i den ti11 nivâinstä11ningskretsen 11 ti11- förda insigna1ens nivå och ändringen i transmissionsförhá11andet för utsigna1en från nivâövervakningskretsen 13 1ika med varandra både vad avser ändringsbe1opp (dB) och po1aritet (f), bortsett från kompenseringsinstä1iningenzßcf(dB) för in- signaiens nivå. Även om nivâövervakningskretsen 13 med ett transmissionsförhà11ande i en1ig- het med sambandet (2) ger en fe1ter¶1¿MâTdB), som representerar instä11ningskompense- ringen i eniighet med sambandet (3), kan värdet pâ denna term i ti11räck1igt hög grad reduceras ti11 ett försummbart värde genom 1ämp1ig instä11ning av nivåinstä11- ningskretsens 11 kompressions- e11er hoptryckningsförhà11ande och instä11ningsomràde.

Vidare kan nämnda fe1 reduceras ti11 ett minimum genom korrigering av den i fig. 5 visade förstärkarens 14 förstärkning efter behov. Detta innebär att nivâinstä11- ningskretsens 11 kompressionskarakteristika har en kurva en1igt t.ex. fig. 4. Eniigt denna kommer, när en förändring av_+5 dB i insignalen uppträder med avseende på den norma1a nivån N hos insigna1en ein, endast en förändring av +0,5 dB att uppträda i utsigna1en eut från nivâinstä11ningskretsen 1. I detta fa11 är kompressionsför- hâ11andet för nivâinstä11ningskretsarna 11, 12 1011 och värdet +0,5 dB är instä11- ningskompenseringen ¿N§(dB). Eftersom van1igen kompressionsförhà11andet instä11es ti11 ett stort förhá11ande från 10:1 ti11 20:1 kan sáiedes fe1et göras 1itet. Om piussidan och minussidan för insignaiens nivå är symmetriska med avseende pà den norma1a insigna1niván N,dvs. kompenseringarna A6 pá p1us och minussidorna är 1ika med varandra, kan feiet reduceras ti11 no11; dvs. (| +¿Mf|-l'Å5¿1)/2}gen0m utnyttjande av en förstärkningskorrektion a\([ + A¿'[+[-AJ|)/2 på förstärkaren 14 i fig. 5.

Eftersom i a11mänhet instä11ningsomrâdet ti11ämpas på ändringar av 35 dB e11er 3 4 dB i insigna1ens nivå, drives eme11ertid niväregu1atorn inom ett 1itet inter- va11 för instäï1ningskompenseringen ¿y§ så att i praktiken hög noggrannhet före- iigger.

I fig. 6A, 68 och 6C visas konkreta exempei på niváinstä11ningskretsen 11 och nivâövervakningskretsen 13 en1igt fig. 5, där âterkopp1ingsförstärkaren är förverk- iigad mede1st en operationsförstärkare. f AeN (aa) =¿ (eo ing +Aac(aß) ........ ..(s) 15 in isoeezs-9 *J Fig. 6A visar ett kretsarrangemang, vid vi1ket niváinstä11ningskretsen 11 ut- QÖYGS av en icke-inverkande förstärkare, vars transmissionsförhâ11ande uttryckes 50111! Ro _ Rv+Ro f(nv)= HW- Rv ....... ..(4)* där Rv är resistansvärdet för ett variabe1t e1ement och Ro är ett fast resistansvärde.

I sammanhanget kan nämnas att fig. 6D visar ett annat utföringsexempe1 pâ en krets med samma typ av transmissionsförhâ11ande som i kretsen en1igt fig. 6A. Kretsen en1igt fig. 6D är eme11ertid uppbyggd av diskreta transistorer. Fig. 6E är ett ytter1igare utföringsexempe1 på kretsen rea1iserad mede1st en återkoppiingsför- stärkare av hybridtyp.

Fig. 6B visar ett kretsarrangemang för nivâövervakningskretsen 13, vi1ken har ett transmissionsförhå11ande som är inverterat re1ativt transmissionsförhå11andet för nivâinstä11ningskretsen 11 i fig. 6A,dvs. transmissionsförhâ11andet f(Rv) en1igt sambandet (4). I fig. 6B uttryckes transmissionsförhâi1andet F(Rv) ti11 utsigna1en från en insigna1, vi1ken pâ1ägges med en konstant spänningskä11a, som: Rv Rv+Ro . . . . ..(5) - I detta fa11 representerar resistansvärdet Rv för det variab1a e1ementet i sambandet (5) antingen resistansvärdet för det niväinstä11ande variab1a e1ementet sjä1vt e11er resistansvärdet för ett annat, för nivâövervakningen särski1t inrättat, variabe1t e1ement vi1ket drives samtidigt med det nivåinstä11ande variab1a e1ementet och har samma egenskaper som det senare e1ementet. Pâ grund härav har niväövervak- ningskretsen 13 en1igt fig. 68 en utgângsspänning, vi1ken kan uttryckas som F(Rv) = - _ _ Rv Vut ' Rv+Ro E ....... ..(s) Denna utgângsspänning är en övervakningsspänning, vi1ken saknar både hoptryckning och utdragning av insigna1ens nivå med avseende på decibe1förändringen i insigna1ens nivå, vi1ket beror på förhâ11andet en1igt sambandet (3).

Såsom ovan nämnts utnyttjas i en1ighet med uppfinningen antingen ett nivåin- stä11ande variabe1t e1ement sjä1vt e11er ett annat separat, variabe1t e1ement med ' samma egenskaper för att åstadkomma en krets, som har ett transmissionsförhä11ande, vi1ket är inverterat vad avser niväinstä11ningskretsens transmissionsförhâ11ande och med hänsyn ti11 en konstant 1ikströmskä11a, varigenom övervakning av insigna1ens nivå möj1iggöres utan någon hoptryckning e11er utdragning av insigna1ens nivå.

Dessutom kan det variab1a e1ementet Rv i nivâinstä11ningskretsen i fig. 6A och det variab1a e1ementet Rv i nivâövervakningskretsen gemensamt utnyttjas som ett variabe1t e1ement. Eftersom den i fig. 6A visade nivàinstä11ningskretsen a1strar O p". 9 7808929-9 en likspänd styrström, kan växelströmmen och likströmmen separeras genom utnyttjande av en spole. I syfte att använda det variabla elementet Rv samtidigt i niväinställ- ningskretsen och nivâövervakningskretsen anslutes jordklämmorna hos det i fig. 6A visade variabla elementet Rv och det i fig. 6B visade variabla elementet Rv som en gemensam klämma eller anslutning, och de andra klämmorna eller anslutningarna hos de variabla elementen kopplas via en spole L så att karakteristikorna för nivâin- ställningskretsen och nivâövervakningskretsen ej påverkas av användningen av det gemensamma variabla elementet.

Enligt uppfinningen indikeras ej endast övervakningsspänningen i decibel utan också den till registreringsanordningen ochmätaren eller mätinstrumentet tillförda utsignalen kan indikeras i en linjär representation svarande mot decibelförändringen i pilotinsignalens nivá. Mätinstrument har i allmänhet linjära skalor och registrer- ingsanordningar skall också med fördel ha linjära skalor, eftersom skalorna i decibelrepresentation har alltför litet utrymme mellan skallinjerna mot skalans lägre mätvärdesomràden. Vidare är linjär representation att föredra för funktionen för att åstadkomma en högre grad av noggrannhet i avläsningarna.

Kretsarrangemanget enligt fig. 6C grundar sig på samma princip som i fig. 68, varvid ett admittanstransmissionsförhällande innehållande transmissionsförhàllandet f(Rv) för niváinställningskretsen ll är tillgängligt på så vis att en elektrisk ström ID svarande mot decibelförändringen hos nivån för en insignal, som är pâlagd nivâinställningskretsen ll. Strömmen ID uttryckt som: 1D=R-;-_-(5š§52)r e .....(7) erhålles och tillföres ett logaritmiskt-linjärt omvandlingselement (en diod i fig. 6). Förhållandet mellan strömmen ID och spänningen mellan diodens motbelägna ändar kan med hänsyn till diodens karakteristika uttryckas medelst ekvationen: V 1D = IJ (exp (gå-Ü där IS är diodens mättningsspänning.

De två leden i ekvationen (8) kan uttryckas i form av naturliga logaritmer .... "(8) SOHlI min =§l§1 + mus) = kvo + c .......... ..(9) där C är en konstant.

Såsom framgår av ekvationen (9), kommer om den genom dioden flytande strömmen variera med koefficienten ln, spänningen Vo mellan diodens motbelägna ändar att variera linjärt. Detta innebär att en ekvation (q/kT)=(konstant) föreligger om hänsyn t111 tgmperaturändrmgen ej tages, och följaktligen är V06! log ID fastlagd med undantag för den konstanta termen. Eftersom den naturliga logaritmen ln och den G1 §5 78Û8929“9 10 ordinära logaritmen log står i proportion till varandra, kan decibelförändringen i insignalens nivå överlagras i linjär representation om den linjära utgângsspänningen V0 uttages som övervakningsutsignal Vut för insignalens nivå.

Eftersom den logaritmisk-linjär omvandling underkastade övervakningsspänningen Vo för insignalnivän således har linjär form och dess ökningssätt är identiskt med dess minskningssätt vad avser belopp och kurva med avseende pà dess normala eller mittvärde, kan admittanstransmissionsförhâllandet utgöras av endera ett trans- missionsförhàllande lika med nivâinställningskretsens ll transmissionsförhällande eller en funktion, som innehåller ett transmissionsförhållande, vilket står i inverterat förhållande till kretsens ll transmissionsförhàllande. Genom att således den för logaritmisk-linjär omvandling underkastade spänningen Vo utnyttjas är övervakning av insignalens nivå tillgänglig genom ett mätinstrument eller en regi- streringsanordning, som lätt kan övervakas av operatören.

Fig. 7A, 7B och 7C visar sex typer av kretsar för den i fig. 5 visade nivå- inställningskretsen ll och den därtill kopplade övervakningskretsen l3 för insig- nalen. Även om själva nivâinställningskretsen vanligtvis är uppbyggd av diskreta transistorer för att uppfylla de strikta kraven på icke-linjär distorsion, osv., är kretsarna i fig. 7 uppdelade i klasser medelst operationsförstärkare. övervak- ningskretsen 13 för insignalens nivå är uppdelad i kretsar, som alstrar logarit- miska utsignaler och kretsar som alstrar linjära utsignaler. Kretsarna med linjära utsignaler är ytterligare uppdelade i kretsar av typen konstant spänning och konstant ström liksom kretsar av omvandlingstyp och icke-omvandlingstyp. Det torde observeras att transmissionsförhållandet är angivet under varje kretsschema. För den typ, som alstrar en logaritmisk utsignal med avseende på transmissionsförhållandet f(Rv) för nivåinställningskretsen, uttryckes transmissionsförhållandet för insignalnivåns övervakningskrets som ett inverterat transmissionsförhâllande l/f(Rv), medan för den typ, som alstrar linjär utsignal och som är försedd med en logaritmisk-linjär om- vandlingskrets, transmissionsförhâllandet uttryckes som ett admittanstransmissions- förhållande f(Rv)/Ro (eller l/(f(Rv)~Ro) eller Ro/f(Rv).

Såsom ovan nämnts är i enlighet med anordningen enligt uppfinningen en förändring i transmissionsförhállandet, inbegripet det för ett medelst en sluten slinga styrda variabla elementet, underkastad spänningsomvandling eller strömomvandling följd av logaritmisk-linjär omvandling för ästadkommande av en linjär spänning som en ingångs- övervakningsspänning. Således pâverkas anordningen ej i någon nämnvärd grad av yttre störningar såsom temperaturfluktuationer och variationer i kraftaggregatets spänning. Genom utnyttjande av en operationsförstärkare är det också möjligt att lätt erhålla ett inverterat transmissionsförhållande och ett admittanstransmissions- förhållande från nivåinställningskretsens transmissionsförhällande för växelström, varigenom övervakning av insignalens nivå med mycket hög noggrannhet möjliggöres.

Vidare kan anordningen enligt uppfinningen utföras medelst ett litet antal komponenter

Claims (7)

10 20 25 30 35 40 7808929-9 p» och med enkia kretsar, viïket resuïterar i en kompakt konstruktion och reduktion av framstäïiningskostnaderna. PATENTKRAV

1. Anordning för övervakning av nivån hos en ti11 en nivåreguiator tiïïförd insignaï, innefattande en nivåinstäiïningskrets (11) med en första överförings- funktion och med minst ett variabeït eiement samt en ansïutning för inmatning av insignaïen innehåiïande en piïotsignaï, och en ti11 instäïïningskretsens utgångs- ansïutning koppïad regierkrets (12) för uttagning av piiotsignaïen för styrning av det första variabïa eiementet så att det överförda beioppet av insignaïen varieras. k ä n n e t e c k n a d av att anordningen innefattar en, en andra överföringsfunktion uppvisande övervakningskrets (13) för insignaiens nivå, vii- ken övervakningskrets har en ingångsansïutning för ti11förse1 av en konstant in- signaï och minst ett andra variabeït e1ement med samma egenskaper som det första variabia eïementet och är inrättat att varieras medeïst den uttagna piïotsignaien från reglerkretsen så att den konstanta insignaïens överföringsbeiopp varieras.

2. Anordning eniigt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att övervaknings- kretsens (13) andra överföringsfunktion står i ett inverterat förhå11ande ti11 nivåinstäilningskretsens (11) första överföringsfunktion, varigenom en logaritmisk utsignai ti11handahå11es från övervakningskretsen för insignalens nivå.

3. Anordning en1igt krav 1 e11er 2, k ä n n e t e c k n a d av att den konstanta insignaïen är en förutbestämd konstant spänning.

4. Anordning enïigt krav 1 e11er 2, k ä n n e t e c k n a d av att den konstanta insignaien är en förutbestämd konstant ström.

5. Anordning en1igt något av krav 1-4, k ä n n e t e c k n a d av att över- vakningskretsen för insignaïens nivå innefattar en admittanskrets, som är för- sedd med det andra variabia eiementet, viiket har samma egenskaper som det första eïementet, varvid admittanskretsen har en överföringsfunktion som motsvarar nivå- instäïïningskretsens första överföringsfunktion; en konstant ïikspänning för ti11- föring av en insignai ti11 admittanskretsen; och ett icke-iinjärt eïement för ioga- ritmisk omvandïing av en utgångsström från admittanskretsen, varigenom övervakning av den ti11 nivåreguïatorn ti11förda insigna1ens nivå åstadkommes medeïst en elektrisk spänning, vilken erhåïies genom ïinjär omvandïing av en decibeïföränd- ring i den ti11 nivåreguiatorn tiïïförda insignaïens nivå.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att övervaknings- kretsen (13) innefattar en operationsförstärkare, som har en ingång koppïad ti11 den konstanta spänningen via en krets med en överföringsfunktion svarande mot den första överföringsfunktionen inbegripet det andra variabïa eïementet, varvid det icke-linjära eïementet är koppiat me11an nämnda ingângsansïutning och en utgångs- ansiutning hos förstärkaren (Fig. 6c). 7803929-9 H

7. Anordning enhgt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nivåinstäïl- níngskretsen (11) och övervakníngskretsen (13) gemensamt innehâHer ett variabeït element, och att det variabïa elementet är inrättat att förändras av den från regïerkretsen uttagna pflotsignaïen så att överföríngsbeïoppet för den konstanta ínsígnaïen varieras.