DE2907578C2

DE2907578C2 - Schaltungsanordnung zur Entkopplung gleichgerichteter unsymmetrischer Übertragungsstrecken

Info

Publication number: DE2907578C2
Application number: DE19792907578
Authority: DE
Inventors: Dirk Dr.-Ing. 7000 Stuttgart Roedler
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1979-02-27
Filing date: 1979-02-27
Publication date: 1986-11-13
Also published as: DE2907578A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Entkopplung gleichgerichteter unsymmetrischer Übertragungsstrecken, die jeweils von einem Sender zu einem Empfänger verlaufen und aus je einer individuellen Hinleitungsader und einer gemeinsamen Rückleitungsader bestehen.

Derartige Schaltungsanordnungen werden zur Übertragung von Gleich- und/oder Wechselströmen in der elektrischen Übertragungstechnik benutzt. Sie haben gegenüber den Schaltungsanordnungen mit symmetrischem Betrieb, bei dem j^dem Sender-Empfänger-Paar eine individuelle Rückieitungsader zugeordnet ist, den Nachteil, daß über die gemeinsame Rückleitungsader, die auch die Erdleitung sein kann, eine Verkopplung der verschiedenen Übertragungskreise stattfindet. Diese Verkopplung kann oftmals vernachlässigt werden, wenn die Rückleitnngsader eine geringe Länge oder einen großen Querschnitt hat. In manchen Fällen, beispielsweise bei der Übertragung von Meßwerten, kann diese Verkopplung jedoch so groß werden, daß größere Übertragungsfehler und Falschauswertungen entstehen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die Verkopplung der verschiedenen Übertragungskreise mit einfachen Mitteln so ausgeglichen ist, daß Sender und Empfänger dasselbe Bezugspotential aufweisen.

In dem Aufsatz »Maßnahmen zur Verringerung der Störspannung in elektronischen Meßketten« von H.W. Fricke, Zeitschrift »messen + prüfen«, Mai 1968, S. 257—265, wird diese Aufgabe ebenfalls angesprochen. Dort wird ausgeführt, daß bei der Verbindung mehrerer einseitig an Erde liegender Meßaufnehmer über ein vieladriges Kabel und einen Zeitmultiplexer mit dem Meßgerät Störungen auftreten, wenn für alle Meßaufnehmer eine einzige Ader des Kabels als gemeinsame Erdleitung benutzt wird. Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, die jeweilige Erdleitung der Meßaufnehmer mit umzuschalten. Die Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung beschreitet einen anderen Weg.

Die geschilderte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß am Empfangsort ein Differenzverstärker liegt, der einen hohen Eingangswiderstand, einen kleinen Ausgangswiderstand und eine Spannungsverstärkung von eins aufweist, daß der eine Eingang des Differenzverstärkers über eine besondere Ader mit dem am Sendeort befindlichen Ende der Rückleitungsader und die Stromversorgung für den Differenzverstärker sowie sein anderer Eingang mit dem am Empfangsort befindlichen Ende der Rückleitungsader verbunden sind und daß der Ausgang des Differenzverstärkers Bezugspunkt für alle Empfänger ist

Damit ist ein elektronisch geregeltes Bezugspotentialsystem geschaffen, für das neben dem Differenzverstärker nur eine zusätzliche Rückleitungsader erforderlich ist; diese braucht nur geringen Querschnitt zu haben, und kann für mehrere Übertragungskreise vorgesehen sein.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Verstärker durch einen integrierten Operationsverstärker gebildet, dessen invertierender Eingang und dessen Ausgang miteinander verbunden sind. Dadurch läßt sich der Zweck kostengünstig erreichen.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In F i g. 1 ist eine gebräuchliche Schaltungsanordnung für den unsymmetrischen Betrieb zweier Sender Si,S2 und zweier Empfänger £1, £2 und in Fig.2 ist eine ähnliche, jedoch gemäß der Erfindung abgewandelte Schaltungsanordnung dargestellt.

Die am Sendeort SO befindlichen Sender 51,52 stehen in Fig. 1 über eine Übertragungsleitung L mit den am Empfangsort EO befindlichen Empfängern Ei. E2 derart in Verbindung, daß der Sender S1 über eine Hinleitungsader Wl mit dem Empfänger EX und der Sender 52 über eine Hinleitungsader W2 mit dem Empfänger E2 einerseits verbunden ist, während diese Sender andererseits über eine gemeinsame Rückleitungsader R an die Empfänger angeschlossen sind. Die Widerstände der Hinleitungsadern Wl, W2 und der Rückleitungsader R sind durch Widerstandssymbole angedeutet. Der Bezugspunkt der Sender, an dem die Rückleitungsader R im Sendeort endet, ist mit SM bezeichnet, während FM den Bezugspunkt der Empfänger darsttllt, an dem die Rückleitungsader R im Empfangsort EO endet. Es können weiter Sender und Empfänger vorgesehen sein, die ebenfalls individuelle Hinleitungsadern haben und über die gemeinsame Rückleitungsader R betrieben werden.

Wie leicht zu erkennen ist, gelangt die beim Betrieb des Senders 5 1 und des Empfängers £ 1 am Widerstand der Rückleitungsader R abfallende Spannung auch über den Sender 52 und die Hinleitungsader Wl auf den Empfänger £2; sie kann dort den Empfänger £2 fälschlich ansprechen lassen.

Die Schaltungsanordnung in F i g. 2 weicht von der in F i g. 1 nur dadurch ab, daß der Ausgangskreis eines Operationsverstärkers ^zwischen dem im Empfangsort EO befindlichen Ende VM und dem Fußpunkt NM der Empfänger £1, £2 gelegt ist und daß der nicht invertie-

rende Eingang (·{-) des Verstärkers V über eine besondere Ader BR an das am Sendeort SO befindliche Ende der Rückleitungsader angeschlossen ist. Das Ende VM bildet den Bezugspunkt für die Stromversorgung des Verstärkers V, die hier durch zwei Speisestromquellen SV, SVangedeutet ist. Der Verstärker Vhat eine Spannungsverstärkung von eins sowie einen hohen Eingangsinnenwiderstand und einen niedrigen Ausgangsinnenwiderstand. Die besondere Ader BR kann einen geringen Querschnitt bzw. höheren Widerstand aufweisen, da der Abschluß durch den Eingangsinnenwiderstand des Operationsverstärkers Vhoch ist

Der Rückstrom fließt auch in F i g. 2 über die Rückleitungsader R. Über die besondere Leitungsader BR wird jedoch die an der Rückleitungsader R abfallende Spannung dem Verstärker V zugeführt und dieser derart gesteuert, daß das Potential des »neuen Massenpunkts« NM starr auf dem Bezugspotential des Bezugspunktes SM festgehalten wird.

Der Verstärker V ist vorzugsweise als integrierter Operationsverstärker ausgebildet, dessen invertierender Eingang (—) und dessen Ausgang NM in diesem Falle miteinander zu verbinden sind.

Der Verstärker Kkann auch am Sendeort SO statt am Empfangsort EO angeordnet sein. In diesem Fall ist er in analoger Weise zu beschälten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Entkopplung gleichgerichteter unsymmetrischer Übertragungsstrekken, die jeweils von einem Sender zu einem Empfänger verlaufen und aus je einer individuellen Hinleitungsader und einer gemeinsamen Rückleitungsader bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß am Empfangsort (EO) ein Differenzverstärker (V) liegt, der einen hohen Eingangswiderstand, einen kleinen Ausgangswiderstand und eine Spannungsverstärkung von eins aufweist, daß der eine Eingang des Differenzverstärkers (V) über eine besondere Ader (BR) mit dem am Sendeort (SO) befindlichen Ende (SM) der Rückleitungsader (R) und die Stromversorgung (SV, SV) für den Differenzverstärker sowie sein anderer Eingang mit dem am Empfangsort (EO) befindlichen Ende (VM) der Rückleitungsader verbunden sind und daß der Ausgang (NM) des Differenzverstäikers Bezugspunkt für alle Empfänger ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzverstärker (V) durch einen integrierten Operationsverstärker gebildet ist, dessen invertierender Eingang (—) und dessen Ausgang (NM) miteinander verbunden sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzverstärker (V) am Sendeort (SO) statt am Empfangsort (EO) angeordnet ist.