DE366625C - UEberwachungsschaltung fuer Verstaerker in Fernsprechleitungen - Google Patents

Description

in Utrecht, Holland.

Bei den bisherigen Schaltungen für Fernsprechleitungen mit Verstärker, die nach beiden Seiten wirksam sein sollen, sind dem Verstärkungsgrad durch die Gefahr der Selbsterregung (Pfeifen) stets enge Grenzen gesteckt. Jede etwa eintretende Unsymmetrie der Fernsprechleitungen beiderseits des Verstärkers führt dazu, daß ein kleiner Teil des verstärkten Sprechstromes auf die Eingangs-ίο spulen des Verstärkers zurückwirkt und damit eine sogenannte Rückkoppelung erzeugt die zum Pfeifen führen muß.

Die Erfindung betrifft eine Schaltung, durch die in solchem Falle der die Linien *5 überwachende Beamte die Wirksamkeit des Verstärkers beobachten und das Gleichgewicht der Leitungen schnell und sicher wiederherstellen kann. Zu diesem¹ Zwecke ist dem Verstärker, der den Sprechstrom von der so einen Linie nach der anderen übertragen soll, ein zweiter Verstärker zugeordnet, an den ein Gleichrichter und ein die Überwachung der Größe des ankommenden Sprechstromes ermöglichendes empfindliches. Meßinstrument angeschlossen ist. Ferner ist eine an die zu überwachenden Leitungen anschaltbare Regelungsvorrichtung vorgesehen, durch die etwa vorhandene, die Wirkung des Verstärkers schädlich beeinflussende Unterschiede in der Charakteristik der Leitungen mittels einfacher Schaltmittel ausgeglichen werden können.

Auf den Zeichnungen sind drei Ausführungsarten der vorliegenden Schaltung schematisch veranschaulicht.

Bei der Schaltung nach Abb. 1 ist V der den Sprechstrom von der LiHIeL₁ nach der Linie L₂ übertragende Verstärker und V₀ der an die (dreifachen) »Ankunftse-Transformatoren T₁ und T₂ angeschlossene Hilfsverstärker, der mit einem Gleichrichter G und einem Gleichstrommeßinstrument M verbunden ist. Die normalen Sprechströme geben sich an dem Instrument M als kleine Zeigerausschlage kund, eintretendes Pfeifen verursacht dagegen einen starken Ausschlag des Zeigers über die ganze Skala. Der überwachende Beamte kann in diesem Falle in der weiter unten beschriebenen Weise durch Umlegen eines Prüfschalters und Drehen von Schaltern .S₁ und S₂ das gestörte Gleichgewicht zwischen den Linien L₁ und L_a wiederherstellen. Er bedient sich dabei einer Wechselstromquelle H₁ deren Periodenzahl etwa gleich der mittleren in der menschlichen Sprache vorkommenden Frequenz ist. Wenn der Verstärker für diese Mittelfrequenzen frei von Selbsterregung ist, so soll zunächst angenommen werden, daß dies auch für die übrigen Frequenzen der Sprache in genügendem Maße der Fall ist. In Wirklichkeit ist eine vollkommene Beseitigung jeder Rückkoppelung nicht möglich, es handelt sich also praktisch nur darum, einen erträglichen Zustand schnell herzustellen, der ein einwandfreies Sprechen unit dem für nötig erachteten Verstärkungsgrad ermöglicht.

Der Verlauf eines, von der Linie L₁ kommenden und nach der Linie L₂ übergehenden Sprechstromes· ist folgender: '

Der Strom durchfließt in Reihe mit den Zweigen der Fernleitungen die »Ankunfts«- Transformatoren T₁ und T₂, in denen er einerseits auf den Überwachungsverstärker V₀ und anderseits, da die Klemmen a, a mit den Klemmen O₁, a_t des Linienverstärkers V während des· Gespräches verbunden sind, auch auf V einwirkt. Der Verstärker V₀ erregt den Gleichrichter G, und der gleichgerichtete Sprechwechselstrom gibt sich aim Meßinstrument M durch kleine Gleichstromstöße zu erkennen. Der im Verstärker V verstärkte Strom wird über die Klemmen \, h₁ und b, b durch die »Ausgangs«- Transformatoren T₃ und T₁ den Fernlinien zugeführt. Zwei gleiche und im Sinne der Pfeile (Abb. 1) gerichtete Wechselspannungen entstehen hierbei in der Mittelspule der Transformatoren T₃ und T₄. Wenn diese Spannungen genau gleich stark sind, so wir- go ken sie auf die Transformatoren T₁ und T₂ nicht ein, sondern der im Transformator T₄ erzeugte Strom geht lediglich in der Leitung L₂ weiter, und der im Transformator T₃ rzeugte Strom fließt lediglich in die Leitung L₁ zurück. Dieser erwünschte Idealzustand¹ findet jedoch nur dann statt, wenn die Leitungen L₁ und L₂ in bezug auf Kapazität, Selbstinduktion, Widerstand und Ableitung spiegelbildlich genau übereinstimmen. Ist dies, wie in wirklichen Leitungen unvermeidbar, nicht der Fall, so fließt ein Teil der in den Transformatoren T₃ und T₄, erzeugten Wechselstromenergie auch durch die Trans-

formatcwren T₁ und T₂ und erregt damit von neuem den Verstärker F, wodurch die eingangs erwähnteRückkoppelung: erzeugt wird. Die beiden äußeren Wicklungen der Transformatoren T₃ und T₄ dienen nun dazu, das Gleichgewicht zwischen den Leitungen L₁ und L₂ wiederherzustellen. Durch Drehen der Schalter S₁ und S₂ können die Transformatoren T₃ und T₄ in bezug auf Widerstand

ίο und Kapazität so belastet werden, daß die Mehrbelastung des einen eine Minderbelastung des anderen zur Folge hat! und umgekehrt.

Wenn das- Ausschlagen des Meßinstruments M über die ganze Skala anzeigt, daß Pfeifen eingetreten ist, so trennt der Beamte durch einen (nicht gezeichneten) Prüfschalter die Klemmen O₁, H₁ von dem Klemmen a, a, wodurch d^;er Linienverstärker F stromlos wird. Dann schickt er durch Weiterbewegung des Prüfschalters den Meßstrom¹ der Wechselstromquelle H in den Verstärker V, indem die Klemmen a₂, a>₂ mit den Klemmen Cr₁, O₁ verbunden werden. Wenn für die angelegte Meß frequenz kein Gleichgewicht in den Leitungen L₁ und L₂ besteht, so werden die Transformatoren T₁ und T₂ und damit der Verstärker F₀ erregt. Das Meßinstrument M zeigt einen konstanten Ausschlag, den der Beamte durch Drehen der Schalter S₁ und S₂ schnell auf Null bringen kann. Er läßt die 'Schalter S₁, S₂ in dieser Lage stehen, verbindet wieder die Klemmen α, α mit den Klemmen Gr₁, Cf₁ und beobachtet, ob das Sprechen auf der Fernleitung sich nunmehr wieder normal vollzieht, was an den kleinen stoßweisen Ausschlägen des Meßinstruments M erkennbar ist.

Die Schaltung läßt sich verfeinern durch Anwendung, mehrerer Verstärker V₁, V₂, F₃ (Abb. 2), deren jeder für ein verschiedenes Gebiet der Sprechschwingungen ein Optimum des Verstärkungsgrades aufweist und mit einer entsprechenden Meßfrequenz zusammenwirkt. Wenn beispielsweise

V₁ für Frequenzen a = 400 bis¹ 1 400,
V₂- - m=i 400 - 2 900,

V_s - - m = 2 900 - 5 000

besonders gut wirksam ist, so kann die Ausgleichung für jeden Verstärker besonders ausgeführt werden, und zwar mit einem Prüfwechselstromgenerator

Ii₁ für die Frequenz n= 900,
H₂ - - - η = 2 150,

Ji₈ - - - η = 3 950.

Ist das Leitungsgleichgewicht für diese drei Frequenzen mittels der Schalter S₁, S₂, S_s hergestellt, so wird es auch für die zwischenliegenden Frequenzen annähernd bestehen.

Sind die Charakteristiken der LeitungenLj, und L₂ sehr verschieden voneinander, ist z. B. L₁ ein Kabel und L₂ eine Freileitung, so ist die beschriebene Schaltung nur dann erfolgreich, wenn gemäß¹ Abb. 3 zwischen L₁ und L₂ und das Transformatorenviereck T₁, T₂, T₃, T₄ noch künstliche Hilf sleitungen K₁, K₂ geschaltet werden, die den Unterschied in der Charakteristik der beiden Leitungen tunlichst vermindern. Die Einrichtung dieser künstlichen Leitungen Jf₁, K₂ erfolgt am besten so, daß ihre einzelnen Elemente in bezug auf Widerstand und Kapazität stetig so geändert werden, daß die unmittelbar an dem Transformatorenviereck T₁, T₂, T₃, T₄ anliegenden Leitungselemente sich! nur wenig voneinander unterscheiden.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Überwachungsschaltung für Verstärker in Fernsprechleitungen, gekennzeichnet einerseits durch einen dem Linienverstärker (V) zugeordneten und ihm . in bezug auf die Linie parallel geschalteten Hilfsverstärker (F₀), an den· ein einen Gleichrichter (G). und ein Überwachungsmeßinstrument (M) enthaltender Stromkreis angeschlossen ist, und anderseits durch eine an die zu überwachenden Fernleitungen (L₁, L₂) anzuschaltende Gleichgewichtsregelungsvorrichtung.

2. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an den Linienverstärker (F) schaltbare Wechselstromquelle (LT) mittlerer Frequenz und zwei zur Gleichgewichtsregelung dienende Regelschalter (S₁, S₂), die bei Verstellung gleichzeitig entgegengesetzte Korrekturen des Widerstandes und der Kapazität zwecks Änderung der Charakteristik der Fernleitungen (L₁, L₂) bewirken.

3. Schaltung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet! durch die Anwendung mehrerer je mit entsprechenden Wechsel-Stromquellen (Ji₁, Ji₂, H_s) verschiedener Frequenz zu verbindenden Linienverstärker (F₁, F₂, F₃), deren Verstärkungsoptima sich aneinanderreihen, so daß sie zusammen das Gebiet der für die Sprachübertragung wichtigen Frequenzen umfassen, und durch Anordnung von für jeden Verstärker besonderen Gleichgewichtsregelungsvorrichtungen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.