DE1563739C

DE1563739C - Amplitude limiter for AC voltage

Info

Publication number: DE1563739C
Application number: DE19661563739
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Ing 8000 München Hornung
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-09-02
Filing date: 1966-09-02
Publication date: 1973-07-19

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Amplitudenbegrenzer für Wechselspannung, der aus einer Reihenschaltung einer Zenerdiode, eines Widerstandes und eines Kondensators mit einer Entladezeit, die größer als eine Periodendauer ist, besteht.The invention relates to an amplitude limiter for alternating voltage, which consists of a series circuit a zener diode, a resistor and a capacitor with a discharge time that is greater than is a period.

Vor allem in der Nachrichtenübertragungstechnik ist es wesentlich, hochkonstante Wechselspannungsquellen zu haben. Das ist vor allem wichtig, wenn die Wechselspannungsquelle zur Erzeugung von Pilotoder Trägerspannungen dienen soll.Especially in communications technology, it is essential to use high-constant AC voltage sources to have. This is especially important when the AC voltage source is used to generate pilot or To serve carrier voltages.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 001 347 ist bereits eine Begrenzerschaltung bekannt, die aus einer Reihenschaltung von Kapazität und Zenerdiode besteht und mit der es möglich ist, unter geringem Aufwand eine symmetrische Spannungsbegrenzung durchzuführen. Die Kapazität hat eine Entladezeit, die größer als eine Periodendauer ist. Der bekannte Spannungsamplitudenbegrenzer hat jedoch den Nachteil, daß der Begrenzungspiinkt und damit die Höhe der zu begrenzenden Amplitude von der Umgebungstemperatur abhängig ist, was jedoch gerade beim Einsatz solcher Begrenzer in der Nachrichtenübertragungstechnik sehr unerwünscht ist. ■-.··.· -.· ·From the German Auslegeschrift 1 001 347 a limiter circuit is already known, which consists of a series circuit consists of capacitance and zener diode and with which it is possible with little effort a perform symmetrical voltage limitation. The capacity has a discharge time greater than one Period is. However, the known voltage amplitude limiter has the disadvantage that the Limiting point and thus the amount of the to be limited The amplitude depends on the ambient temperature, which is precisely what happens when using such Limiter is very undesirable in communications technology. ■ -. ··. · -. · ·

Es sind bereits Lösungen bekannt, den Temperaturgang von Zenerdioden, beispielsweise in Stabilisierungsschaltungen, zu kompensieren, nämlich durch die Einfügung von Vorwiderständen, etwa Dioden, entgegengesetzten Temperaturgangs.Solutions are already known to reduce the temperature response of Zener diodes, for example in stabilization circuits, to compensate, namely by inserting series resistors, such as diodes, opposite ones Temperature response.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Amplitudenbegrenzer für Wechselspannung zu schaffen, der eine hohe Stabilität der zu begrenzenden Amplitude, unabhängig von Umwelteinflüssen, in einfacher Weise ermöglicht. The object of the invention is to provide an amplitude limiter for alternating voltage, the one high stability of the amplitude to be limited, independent of environmental influences, made possible in a simple manner.

Diese Aufgabe wird mit einem Amplitudenbegrenzer der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Zenerdiode verwendet ist, die im Durchbruchsbereich einen Temperaturgang aufweist, der umgekehrt so groß ist wie der im Durchlaßbereich auftretende Temperaturgang.This object is achieved with an amplitude limiter of the type mentioned at the beginning according to the invention solved that a Zener diode is used, which has a temperature response in the breakdown area, which is inversely as large as the temperature drift occurring in the transmission range.

Durch diese Maßnahmen erhält man einen Amplitudenbegrenzer, der den in der Nachrichtenübertragungstechnik notwendigen hohen Anforderungen entspricht Unabhängig von der Umgebungstemperatur bleibt die begrenzte Amplitude ohne Aufwand zusätzlicher Regelungseinrichtungen in hohem Maße konstant. Durch Veränderungen des Begrenzungsstromes mit Hilfe des Vorwiderstandes läßt sich ferner die angestrebte Kompensation des im Durchbruchsbereich und im Durchlaßbereich entgegengesetzt verlaufenden Temperaturgangs korrigieren. Ein weiterer ■.· Vorteil einer derartigen Schaltung besteht in der symmetrischen Amplitudenbegrenzung. Er ist daher vorteilhaft bei Wahlrufgeneratoren anwendbar.These measures result in an amplitude limiter that meets the high requirements necessary in communications technology. Independent of the ambient temperature, the limited amplitude remains constant to a high degree without the need for additional control devices. By changing the limiting current with the aid of the series resistor, the desired compensation for the temperature curve running in the opposite direction in the breakdown region and in the passage region can also be corrected. Another ■. · Advantage of such a circuit is the symmetric amplitude limiting. It can therefore be used advantageously in dialing call generators.

An Hand des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 und des Diagramms nach F i g. 2 wird die Erfindung näher erläutert.On the basis of the exemplary embodiment according to FIG. 1 and the diagram according to FIG. 2 the invention is closer explained.

F i g. 1 zeigt die komplette Schaltung des Begrenzers.F i g. 1 shows the complete circuit of the limiter.

Sie besteht aus einem Widerstand R, einer Zener-It consists of a resistor R, a Zener

. diode D und zwei Kondensatoren Cl und Cl. Die Kennlinie der Zenerdiode (F i g. 2) zeigt zwei Knicke, einen im Durchlaßbereich und einen im Sperrbereich bei der Zenerspannung. Die beiden Halbwellen der angelegten Wechselspannung U₀ werden an den beiden Knicken begrenzt. Dabei lädt sich der Kondensator Cl auf die Spannung. diode D and two capacitors Cl and Cl. The characteristic curve of the Zener diode (FIG. 2) shows two kinks, one in the forward range and one in the reverse range for the Zener voltage. The two half-waves of the applied alternating voltage U ₀ are limited at the two kinks. The capacitor Cl charges up to the voltage

' Uz — Ud ' Uz - Ud

auf. Die Kapazität muß so groß gewählt werden, daß in einer Periode keine wesentliche Umladung des Kondensators Cl stattfindet.on. The capacity must be chosen so large that no significant charge reversal of the capacitor in one period Cl takes place.

Im Bereich der Durchlaßspannung Uo ist der Temperaturkoeffizient (TK) negativ. Die begrenzte Spannung würde mit wachsender Temperatur kleiner werden. Der Temperaturkoeffizient im Bereich der Zenerspannung Uz wächst mit der Größe der Zenerspannung. Bei einem Uz von 5,6 V ist er etwa Null. Wählt man ein Uz von 6,5 V, so hebt sich der positive TK von Uz mit dem negativen TK von Uo gerade auf. Ein so dimensionierter Begrenzer ist nahezu temperaturunabhängig.. In einer Versuchsschaltung wurden verschiedene Zenerdioden eingesetzt und Temperatur-. messungen durchgeführt. Bei einer Zenerspannung von etwa 6,5 V wird die Ausgangsspannung unabhängig von der Umgebungstemperatur.The temperature coefficient (TK) is negative in the range of the forward voltage Uo. The limited voltage would decrease with increasing temperature. The temperature coefficient in the area of the Zener voltage Uz increases with the size of the Zener voltage. At an Uz of 5.6 V it is approximately zero. If you choose a Uz of 6.5 V, the positive TK of Uz is offset by the negative TK of Uo. A limiter dimensioned in this way is almost independent of temperature. In a test circuit, various Zener diodes were used and temperature. measurements carried out. With a Zener voltage of around 6.5 V, the output voltage is independent of the ambient temperature.

Der TK der Zenerdioden ist außerdem vom Diodenstrom abhängig. Durch den Vorwiderstand R kann der Strom in der Diode verändert werden und damit die Temperaturkompensation in kleinen Grenzen eingestellt werden.The TK of the Zener diodes is also dependent on the diode current. The series resistor R can be used to change the current in the diode and thus set the temperature compensation within small limits.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Amplitude limiter for alternating voltage, which consists of a series connection of a Zener diode, a resistor and a capacitor with a discharge time that is greater than a period is, is characterized in that a Zener diode is used, which is in the breakdown range has a temperature drift which is inversely as large as that in the transmission range occurring temperature drift. ■

2. Amplitude limiter according to claim 1, characterized in that the series resistor can be changed is. .