DE2011849A1 - Circuit arrangement for the regeneration of bipolar signals - Google Patents
Circuit arrangement for the regeneration of bipolar signalsInfo
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Description
Schaltungsanordnung zur Regeneration von bipolaren SignalenCircuit arrangement for the regeneration of bipolar signals
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einem Begrenzungsverstärker zur Regeneration von bipolaren Signalen, ■ bei der zur Wiedergewinnung der auf dem Übertragungsweg unterdrückten tieffrequenten Spektralanteile und des Gleichspannungsanteils ein Teil des Ausgangssignals der Schaltungsanordnung über einen Rückkopplungsweg mit einem Tiefpaß und einem Summierglied an den Eingang des Begrenzungsverstärkers zurückgeführt ist."The invention relates to a circuit arrangement with a limiting amplifier for the regeneration of bipolar signals, ■ in the recovery of the the transmission path suppressed low-frequency spectral components and the direct voltage component part of the Output signal of the circuit arrangement via a feedback path with a low-pass filter and a summing element is fed back to the input of the limiting amplifier. "
Bei der Übertragung von bipolaren Signalen über Übertragungswege wird die Impulsform und die Amplitude.des Signals aufgrund der Eigenschaften des Übertragungsweges erheblich verändert. Diese Änderung resultiert im wesentlichen aus dem Frequenzgang des Übertragungsweges und aus der längs des Übertragungsweges auftretenden, teilweise schwankenden Dämpfung. Eine untere Frequenzbandbegrenzung des Übertragungsweges entsteht beispielsweise durch im Übertragungsweg liegende Übertrager. Es ist bekannt, zum Ausgleich des Frequenzganges des Übertragungsweges und zur Regeneration der tieffre.quenten Spek—; tralanteile und des Gleichspannungspegels entlang des. Übertragungsweges in bestimmten Abständen Regeneratoren anzuordnen., die beispielsweise Begrenzungsverstärker oder getakbete Schwellwertschaltungen enthalten können. DabeiWhen bipolar signals are transmitted via transmission paths, the pulse shape and the amplitude of the signal are significantly changed due to the properties of the transmission path. This change results essentially from the frequency response of the transmission path and from the partially fluctuating attenuation occurring along the transmission path. A lower frequency band limitation of the transmission path arises, for example, from transmitters located in the transmission path. It is known to compensate for the frequency response of the transmission path and to regenerate the low-frequency spectrum . To arrange central components and the DC voltage level along the transmission path at certain intervals regenerators, which can contain, for example, limiting amplifiers or clocked threshold value circuits. Included
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wird zur Wiedergewinnung der tieffrequenten Spektralanteile bzw. des G-leichspannungsanteils eine Schaltungsanordnung verwendet, bei der ein Teil des Ausgangssignals der Schaltungsanordnung über einen Rückkopplungsweg mit einem Tiefpaß und einem Summierglied an den Eingang des Begrenzungsverstärkers zurückgeführt ist. Der Tiefpaß ist so bemessen, daß seine obere Grenzfrequenz mit der unteren Grenzfrequenz des Übertragungsweges in etwa übereinstimmt .Diese Anordnung eignet sich jedoch nur zur Regeneration von bipolaren Signalen, solange die Amplitude des Eingangssignals .Leich der des Ausgangssignals der Schaltungsanordnung bzw. des Begrenzungsverstärkers ist. Wird diese Voraussetzung, z.B. infolge temperaturbedingter Dämpfungsschwankungen der Übertragungsstrecke gestört, so ist das in dem Summierglied zum Eingangssignal hinzuaddierte Ausgangssignal des Rückkopplungsweges entweder zu groß oder zu klein. Die Rückgewinnung der tieffrequenten Spektralanteile wird dann nur unvollkommen durchgeführt, .Eingangssignale, deren Amplitude kleiner als das zurückgekoppelte Ausgangssignal des Regenerators sind, können unter Umständen sogar völlig unterdrückt werden.a circuit arrangement is used to recover the low-frequency spectral components or the DC voltage component used where part of the output signal the circuit arrangement via a feedback path a low-pass filter and a summing element is fed back to the input of the limiting amplifier. The low pass is dimensioned so that its upper limit frequency coincides approximately with the lower limit frequency of the transmission path However, this arrangement is only suitable for the regeneration of bipolar signals as long as the amplitude of the input signal. The same as that of the output signal the circuit arrangement or the limiting amplifier is. If this prerequisite, e.g. due to temperature-related Attenuation fluctuations in the transmission path are disturbed, so this is in the summing element for the input signal added output signal of the feedback path either too large or too small. The recovery the low-frequency spectral components are then only carried out imperfectly. Input signals, their amplitude are smaller than the fed back output signal of the regenerator, can possibly even be suppressed completely will.
Es ist daher bekannt, die DämpfungsSchwankungen der Übertragungsstrecke vor dem Regenerator auszuregeln. Dies erfordert aber in vielen Fällen einen unerwünschten zusätzlichen Aufwand.It is therefore known that the attenuation fluctuations in the transmission path to regulate before the regenerator. In many cases, however, this requires an additional, undesirable one Expenditure.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Regeneration von bipolaren Signalen anzugeben, bei der die Regeneration unabhängig von der Amplitude des Eingangssignals erfolgt.The invention is based on the object of a circuit arrangement to indicate the regeneration of bipolar signals in which the regeneration is independent of the amplitude of the input signal.
VPA 9/432/80 - 3 -VPA 9/432/80 - 3 -
Ausgehend von einer Schaltungsanordnung mit einem Begrenzungsverstärker zur Regeneration von bipolaren Si-^ gnalen, bei der zur Wiedergewinnung der auf dem Übertragungsweg unterdrückten tieffrequenten Spektralanteile und des Gleichspannungsanteils ein Teil ?des Ausgangssignals der Schaltungsanordnung über einen Rückkopplungsweg mit einem Tiefpaß und einem Summierglied an den Eingang des Begrenzungsverstärkers-zurückgeführt ist, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Meßschaltung zur Messung des zeitlichen Mittelwertes der Amplitude des Eingangssignals der Schaltungsanordnung und ein zusätzlich im Rückkopplungsweg angeordnetes ^Based on a circuit arrangement with a limiting amplifier for the regeneration of bipolar signals, for the recovery of the transmission path suppressed low-frequency spectral components and the DC voltage component is a part of the output signal the circuit arrangement via a feedback path a low-pass filter and a summing element to the input of the Limiting amplifier is fed back, this becomes Object according to the invention achieved in that a measuring circuit for measuring the time average of the Amplitude of the input signal of the circuit arrangement and an additional ^ arranged in the feedback path
Multiplikationsglied vorgesehen ist, in dem der rückgekoppelte Teil des Ausgangssignals mit dem Ausgangssignal der Meßschaltung multipliziert wird.Multiplier is provided in which the fed back Part of the output signal with the output signal the measuring circuit is multiplied.
Anstelle des Begrenzungsverstärkers kann auch eine getaktete Schwellwertschaltung oder eine entsprechende Schaltung verwendet werden. .Instead of the limiting amplifier, a clocked Threshold value circuit or a corresponding circuit can be used. .
Da in dieser Schaltungsanordnung das dem Summierglied zugeführte, rückgekoppelte Signal in einem festen Verhältnis zur Amplitude des Eingangssignals steht, kann eine Unterdrückung eines stark gedämpften Eingangssignals nicht mehr vorkommen. Die Regeneration bzw. die Addition J der dem Eingangssignal fehlenden Spektralanteile wird damit unabhängig von der Amplitude des Eingangssignals.Since in this circuit arrangement the summing element supplied, fed back signal has a fixed ratio to the amplitude of the input signal a suppression of a heavily attenuated input signal no longer occur. The regeneration or the addition J of the spectral components missing from the input signal thus independent of the amplitude of the input signal.
Da das Ausgangssignal der Meßschaltung dem zeitlichen Mittelwert der Amplitude des Eingangssignals der Schaltungsanordnung entsprechen soll, ist es zweckmäßig, in der Meßschaltung mindestens einen Speicher vorzusehen, der über einen Gleichrichter mit dem Eingang der Schaltungsanordnung verbunden ist, und daß die ZeitkonstanteSince the output signal of the measuring circuit corresponds to the temporal Average value of the amplitude of the input signal of the circuit arrangement should correspond, it is advisable to provide at least one memory in the measuring circuit, via a rectifier to the input of the circuit arrangement is connected, and that the time constant
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für die Entladung dieses Speichers groß gegen die Taktperiode des bipolaren Eingangssignals gewählt ist.for the discharge of this memory is chosen large compared to the clock period of the bipolar input signal.
Um ein einfaches Multiplikationsglied verwenden zu können, kann es vorteilhaft sein, daß die Meßsehaltung zwei Speicher enthält, die über je einen Gleichrichter und einen gemeinsamen Kondensator mit dem Eingang der Schaltungsanordnung verbunden sind, daß ferner die beiden Gleichrichter entgegengesetzt gepolt sind, daß außerdem die Verbindungspunkte der Speicher mit den Gleichrichtern die Ausgänge der Meßsehaltung darstellen, ψ . und daß die Ausgangsspannung der Meßsehaltung der positiv bzw. negativ genommene Wert der halben mittleren Differenz zwischen den Maxima und den unmittelbar darauffolgenden Minima des Eingangssignals ist.In order to be able to use a simple multiplication element, it can be advantageous that the measuring circuit contains two memories which are each connected to the input of the circuit arrangement via a rectifier and a common capacitor, that the two rectifiers are polarized in opposite directions, and that the connection points are also connected the memory with the rectifiers represent the outputs of the measuring circuit, ψ. and that the output voltage of the measuring circuit is the positive or negative value of half the mean difference between the maxima and the immediately following minima of the input signal.
Bei derartigen Schaltungsanordnungen kann das Multiplikationsglied im Rückkopplungsweg entweder zwischen dem Tiefpaß und dem Summierglied oder zwischen dem Ausgang der Schaltungsanordnung und dem Tiefpaß angeordnet sein.In such circuit arrangements, the multiplier in the feedback path either between the low-pass filter and the summing element or between the output the circuit arrangement and the low-pass filter.
Im letzten Fall ergibt sich ein einfaches Multiplikationsglied bei Verwendung einer Meßsehaltung mit zwei Speiehern dadurch, daß das Multiplikationsglied zwei Schalt-P glieder enthält, die entsprechend der Polarität des Ausgangssignals des Regenerators von diesen betätigt werden, und daß diese Schaltglieder das positive bzw. negative Ausgangssignal der Meßsehaltung mit dem Eingang des Tiefpasses verbinden.In the latter case a simple multiplication element using a Meßsehaltung results with two Speiehern characterized in that the multiplication member includes two switching P members which are operated according to the polarity of the output signal of the regenerator of these, and that these switching members, the positive or negative output signal of the measuring circuit with the input of the low-pass filter.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. Es zeigenThe invention is to be explained in more detail below with the aid of the examples shown in the drawing. Show it
Pig.1 ein Blockschaltbild einer bekannten VPA 9/432/80 - 5 -Pig. 1 a block diagram of a well-known VPA 9/432/80 - 5 -
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■■;.-"' , . Schaltungsanordnung zur Wiedergewinnung ' . der tieffrequenten Spektralanteile,■■; .- "',. Circuit arrangement for recovery' . the low-frequency spectral components,
Fig.2 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung2 shows a block diagram of a circuit arrangement
nach der Erfindung, ■ ', Fig. 3 ein weiteres Blockschal tMld einer.Schäl- '■'■-'■■ tungsanordnung zur Regeneration nach derAccording to the invention, ■ ', Fig. 3, another block circuit tMld einer.Schäl- ' ■ '■ -' ■■ processing arrangement for regeneration after the
Erfindung, . -Invention,. -
■■■■" Fig.4 ein Schaltungsbeispiel für das Blocksehalt-.:.'_.'■-. bild nach Fig>3, : ■ '■■■■ "Fig. 4 a circuit example for the Blocksehalt-.:'_.'■-. picture according to Fig> 3,: ■ '
Fig.5einί weiter ausgeführtes Beispiel für eine 'Schaltungsanordnung nach Fig.4. .Fig.5 a further example of a 'Circuit arrangement according to Fig.4. .
Fig. !zeigt ein vereinfachtes Blockschal tMld einer bekannten Schaltungsanordnung zur Regeneration von bipolaren Signalen mit einem Eingangsübertrager Ti, einem Begrenzungsverstärker B, dem .Tiefpaß TP und dem Summierglied S. Ein Teil des. Ausgangssignäls der Schaltungsanordnung wird über den Tiefpaß TP zum Sümmierglied S geleitet und dort zum Eingangssignal addiert. I)er Eingang^ der Schaltungsanordnung ist wegen der Speisung über Kabel und zum.Schutz gegen Fremdspannungen über den Eingangsübertrager T1 an den Übertragungsweg angekoppelt. ·Fig.! Shows a simplified block circuit tMld of a known circuit arrangement for the regeneration of bipolar Signals with an input transformer Ti, a limiting amplifier B, the .Tiefpass TP and the summing element S. A Part of the output signal of the circuit arrangement is over the low-pass filter TP passed to the summing element S and there to Input signal added. I) he input ^ of the circuit arrangement is because of the supply via cable and for protection against external voltages via the input transformer T1 to the Coupled transmission path. ·
Fig.2 zeigt ein Blocksphaitbild einer Schaltungsanordnung gemäß' der Erfindung. Im Unterschied zu Fig.: 1 enthält diese " I Schaltungsanordnung noch die Meßschaltung M und^ das^ Multiplikationsglied X. Das Multiplikaüionsglied X ist hier . zwischen Tiefpaß und Summierglied eingefügt> der Eingang 4er Meßschaltung ist zudl Eing-ang^e^^chaltungsanördnung«= parallelgeschaltet, der Ausgang der Meßschaltung ist mit . einem Eingang des MüItiplikationsgliedeB X verbunden, in der Meßschaltung M wird der zeitliche Mittelwert der Amplitude des Eingangssignals der Schaltungsanordnung ■ gemessen und dem Multiplikationsglied zugeführt. Im Multipli-2 shows a block diagram of a circuit arrangement according to the invention. In contrast to FIG. 1 contains these "I circuitry nor the measuring circuit M and the ^ ^ multiplication element X. The X Multiplikaüionsglied here between low pass and summing inserted> the input of 4 measuring circuit is zudl input ^ e ^^ chaltungsanördnung". = connected in parallel, the output of the measuring circuit is connected to an input of the multiplying element X, in the measuring circuit M the time average of the amplitude of the input signal of the circuit arrangement is measured and fed to the multiplying element.
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kationsglied wird das Ausgangssignal der Meßschaltung mit dem Ausgangssignal des Tiefpasses TP multipliziert und dann der Summierstufe S zugeführt. Diese Schaltung hat gegenüber der Schaltung nach Fig.1 den Vorteil, daß die Höhe des dem Summierglied zugefügten Signals von der Amplitude des Eingangssignals der Schaltungsanordnung abhängig ist.cation element is the output signal of the measuring circuit multiplied by the output signal of the low-pass filter TP and then fed to the summing stage S. This circuit has the advantage over the circuit according to FIG the level of the signal added to the summing element from the amplitude of the input signal of the circuit arrangement is dependent.
Pig.3 zeigt ein weiteres Blockschaltbild für eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung, bei dem das Multiplikationsglied zwischen dem Ausgang der Schaltungsanordnung und dem Tiefpaß angeordnet ist. Der Eingang der Meßschaltung M ist mit dem Eingang der Schaltungsanordnung verbunden, die Meßschaltung weist in diesem Pail zwei Ausgangsklemmen auf, deren Ausgangsspannungen gleich, aber von entgegengesetzter Polarität sind. Die Ausgangsspannung der Meßschaltung ist dabei der positiv bzw. negativ genommene Wert der halben mittleren Differenz zwischen den Maxima und den unmittelbar darauffolgenden Minima des Eingangssignals.Pig. 3 shows another block diagram for a circuit arrangement according to the invention, in which the multiplier between the output of the circuit arrangement and the low-pass filter is arranged. The input of the measuring circuit M is connected to the input of the circuit arrangement, the measuring circuit has two output terminals in this Pail on whose output voltages are the same, but are of opposite polarity. The output voltage of the measuring circuit is taken as positive or negative Value of half the mean difference between the maxima and the immediately following minima of the Input signal.
Durch diese Ausgestaltung der Meßschaltung ist es möglich, ein einfaches Multiplikationsglied zu verwenden, das in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Schaltungsanordnung entweder den positiven oder den negativen Ausgang der Meßschaltung mit dem Eingang des Tiefpasses TP verbindet.This configuration of the measuring circuit makes it possible to use a simple multiplier that is shown in FIG Depending on the output signal of the circuit arrangement, either the positive or the negative output of the measuring circuit connects to the input of the low-pass filter TP.
Ein Schaltungsbeispiel für das Blockschaltbild nach Fig.3 zeigt die Fig.4. In diesem Schaltungsbeispiel ist das Multiplikationsglied X durch zwei Schaltglieder S1 und S2 realisiert, die vom Ausgang des Regenerators über die Betätigungsglieder V1 und V2 gesteuert werden. Dabei wird das Schaltglled S1 von den positiven Ausgangsimpulsen desA circuit example for the block diagram according to Fig. 3 shows the Fig.4. In this circuit example, the multiplier X is through two switching elements S1 and S2 realized, which are controlled from the output of the regenerator via the actuators V1 and V2. It will the Schaltglled S1 from the positive output pulses of the
VPA 9/432/80 - 7 - ;/VPA 9/432/80 - 7 - ; /
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Regenerators und das Schaltglied S2 von den negativen Ausgangsimpulsen des Regenerators,geschlossen. Las Schaltglied S1 verbindet den positiven Ausgang der Meßschaltung mit dem Eingang des Tiefpasses TP, während das Schaltglied S2 den negativen Ausgang der_ Meß se haltung M mit dem Eingang des Tiefpasses TP, der aus dem Längswiderstand R und der Querkapazität C besteht, verbindet.Regenerators and the switching element S2 from the negative Regenerator output pulses, closed. read Switching element S1 connects the positive output of the measuring circuit with the input of the low-pass filter TP, while the switching element S2 holds the negative output of the measurement M to the input of the low-pass filter TP, which is derived from the series resistance R and the transverse capacitance C exists, connects.
Fig.5 zeigt ein weiter ausgeführtes Beispiel für eine Schaltungsanordnung nach Fig.4, in der die Meßschaltung aus den beiden Speichern C1 und C2 besteht, die über die Gleichrichter G1 und G 2 und den Koppelkondensator GK mit | dem Eingang der Schaltungsanordnung verbunden sind. Die Kondensatoren 01 und C2 sind mit den Widerständen R1 bzw. R2 überbrückt. Bie Widerstände R1 und R2 dienen, in Verbindung mit dem Koppelkondensator CK, zur Symmetrierung der Ausgangsspannung der Meßschaltung gegenüber dem Bezugspotential und sind gleich groß. Die Verbindungspunkte der Kondensatoren mi£ den Gleichrichtern bilden gleichzeitig die Ausgänge der Meßschaltung und- sind mit den Emittern der Transistoren Ts1 und Ts2, die als Schaltglieder des Multiplikationsgliedes X wirken, verbunden. Der Transistor Ts1 ist dabei ein npn- und der Transistor Ts2 ein pnp-Typ. Die Basen und Kollektoren der beiden Transistoren sind miteinander verbunden, der gemeinsame " Kollektoranschluß stellt den Ausgang des Multiplikationsgliedes dar, während die Basen über einen Entkopplungswiderstand RK mit dem Ausgang der Schaltungsanordnung verbunden sind. Der Ausgang des Mültiplikationsgliedes X ist mit dem Eingang des Tiefpasses TP, mit dem Widerstand R und dem Kondensator C verbunden. In diesem Fall stellt der Kondensator C gleichzeitig das Summierglied S nach Fig.4 dar.5 shows a further example of a Circuit arrangement according to Figure 4, in which the measuring circuit consists of the two memories C1 and C2, which via the Rectifiers G1 and G 2 and the coupling capacitor GK with | are connected to the input of the circuit arrangement. The capacitors 01 and C2 are connected to the resistors R1 and R2 bridged. The resistors R1 and R2 are used in conjunction with the coupling capacitor CK, for balancing the output voltage of the measuring circuit with respect to the reference potential and are the same size. The connection points of the capacitors with the rectifiers form at the same time the outputs of the measuring circuit and are connected to the emitters of the transistors Ts1 and Ts2, which act as switching elements of the multiplier X act, connected. The transistor Ts1 is an npn and the transistor Ts2 a pnp type. The bases and collectors of the two transistors are connected to each other, the common " The collector connection represents the output of the multiplier, while the bases are via a decoupling resistor RK are connected to the output of the circuit arrangement. The output of the multiplication element X is with the Input of the low-pass filter TP, connected to the resistor R and the capacitor C. In this case, the capacitor represents C at the same time represents the summing element S according to FIG.
5 Figuren ,5 figures,
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| DE2011849C3 DE2011849C3 (en) | 1976-05-26 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2554706A1 (en) * | 1975-12-05 | 1977-06-08 | Hans Prof Dr Ing Marko | Digital amplifier circuit minimising telegraphic distortion - uses Schmitt trigger with frequency dependent feedback |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2554706A1 (en) * | 1975-12-05 | 1977-06-08 | Hans Prof Dr Ing Marko | Digital amplifier circuit minimising telegraphic distortion - uses Schmitt trigger with frequency dependent feedback |
Also Published As
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|---|---|
| CH522984A (en) | 1972-05-15 |
| DE2011849B2 (en) | 1975-10-02 |
| SE364613B (en) | 1974-02-25 |
| NL7103210A (en) | 1971-09-14 |
| GB1325937A (en) | 1973-08-08 |
| FR2084374A5 (en) | 1971-12-17 |
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|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |