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DE684300C - Elektrische Weiche ungerader Klasse nach Art einer Differentialschaltung - Google Patents

Elektrische Weiche ungerader Klasse nach Art einer Differentialschaltung

Info

Publication number
DE684300C
DE684300C DEA80619D DEA0080619D DE684300C DE 684300 C DE684300 C DE 684300C DE A80619 D DEA80619 D DE A80619D DE A0080619 D DEA0080619 D DE A0080619D DE 684300 C DE684300 C DE 684300C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
functions
filters
class
differential circuit
manner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEA80619D
Other languages
English (en)
Inventor
Dr-Ing Hans Piloty
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AEG AG
Original Assignee
AEG AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AEG AG filed Critical AEG AG
Priority to DEA80619D priority Critical patent/DE684300C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE684300C publication Critical patent/DE684300C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks

Landscapes

  • Networks Using Active Elements (AREA)

Description

  • Elektrische Weiche ungerader Klasse nach Art einer Differentialschaltung Man unterscheidet bei den bekannten elektrischen Weichen zwei verschiedene Schaltungen, nämlich einmal die elektrischen Weichen nach Art einer Differentialschaltung, bei denen zwei Teilfilter mit gleichen Durchlaß- und Sperrbereichen vorhanden sind, und die elektrischen Weichen, die durch Reihen-oder Parallelschaltung von Teilvierpo-len entstehen, die ihrerseits durch Partialbruchzerlegung der Widerstands- bzw. Leitwertmatrix der Weichen gewonnen werden. Weichen der letzteren Art sind z. B: in der Elektrischen Nachrichtentechnik, Bd.-r3, 1936, Heft q., S. I I I ff., von B r a n d t beschrieben worden. Diese Weichen nach Brandt stellen Weichen ungerader Klassen dar, wobei die Klassenzahl durch die Hälfte der Zahl der Dämpfungspole in sämtlichen Frequenzbereichen dargestellt wird. Die bekannten Filter nach Art einer Differentialschaltung sind dagegen Filter gerader Klasse.
  • Gegenstand der Eifindung sind elektrische Weichen nach Art einer Differentialschaltung, die den ungeraden Klassen angehören. Man erhält gemäß der Erfindung eine solche elektrische Weiche dadurch, daß man als Ausgangsfunktionen zwei zueinander konjugierte Frequenzfunktionen q1 und q2 von Weichen ungerader Klasse wählt, denen man innerhalb des Möglichen beliebige Eigenschaften geben kann, und aus diesen Funktionen mittels der unten angegebenen Transformationsgleichungen die Funktionen v1 und v2, welche Dämpfungsfunktionen symmetrischer Filter sind, ableitet und nun mit Hilfe der so gewonnenen Funktionen und der weiteren Ableitung der Wellenwiderstandsfunktionen p1 (p2) und - Differentialweichens realisiert, welche symmetrische Filter enthalten.
  • Man erhält diese Teilfilter auf folgendem Wege: Die beiden Filter können in bekannter Weise dann konstruiert werden, wenn man den Verlauf der Dämpfungsfunktion und den Verlauf der Wellenwiderstände kennt: Die D ämpfungsfunktionen der beiden Teilfilter stimmen miteinander überein und sollen mit cotg g - v1 bezeichnet werden. Hierbei -bedeutet g das Übertragungsmaß.
  • Die Wellenwiderstände der beiden symnze=,, trischen Filter sind zueinander widerstands.-reziprok. Demgemäß möge der Wellenwiderstand des einen Teilfilters mit R # p, der des anderen mit- bezeichnet werden. R ist dabei eine Konstante von der Dimension eines Widerstandes, p bzw. geben die Frequenzabhängigkeit wieder. Vergleicht man nun die bekannte Matrix für Weichen ungerader Klasse (Brandtsche Weiche) mit der folgenden Matrix, die aufzufassen ist als eine solche für Weichen gerader Klasse, welche aus einer eingangsseitigen Reihenschaltung zweier symmetrischer Filter mit einer negativen Reaktanz bestehen, so kommt man zu dem eigentümlichen Ergebe nis, daß beim Einsetzen der Ausdrücke in die Matrix der Weichen gerader Klasse diese formal in die der Weichen ungerader Klasse übergeht. Weiterhin ergibt, unter der Voraussetzung, daß q1 und q2 zueinander konjugierte Dämpfungsfunktionen antimetrischer Filter sind, eine genauere Untersuchung von v1 und v2, daß diese positive Q-Funktionen (nach Cauer) sind; .und zwar Dämpfungsfunktiönen symmetrischer Filter, die allerdings eine höhere Anzahl von Grenzfrequenzen aufweisen als die ursprünglichen: Funktionen q1 und q2.
  • Dies sei im folgenden Beispiel erläutert, bei dem als Ausgangsfunktionen zueinander konjugierte Dämpfungsfunktiönen antimetrischer Filter der Klasse 3 verwendet werden. Durch Multiplikation bzw. Division der beiden oben angegebenen Beziehungen für v1 und v2 erhält man Damit lassen sich nun v1 und v2 aus q1 und q2 in leichter Weise ableiten. Diese Ableitung ist in der Abb. z in symbolischer Form dargestellt. In dieser allgemein üblichen Darstellungsweise bedeuten ein starker Strich den Imaginär-, ein dünner Strich den Reellbereich, ferner X einen Pol, o eine Nullstelle, -eineu Verzweigungspunkt mit dein Wert oo,-v einen Verzweigungspunkt mit dem Wert 0; eine einfache Einsstelle und I/ eine doppelte Einsstelle. Die Abbildung zeigt nur die Ableitung der Funktion v1. v2 kann ganz analog abgeleitet werden, ist jedoch als zu v1 frequenzreziproke Funktion ohne weiteres auch aus v1 direkt zu erhalten.
  • Wie das Beispiel ergibt, haben hier die Funktionen v, und v2 je drei Grenzfrequenzen, während q1 und q2 nur je eine Grenzfrequenz aufwiesen.
  • Nun kann man die bekannten Differentialweichen gerader Klasse mit konstantem Eingangswiderstand auch erhalten, wenn man in den beiden Zweigen symmetrische Filter mit der Dämpfungsfunktion v1 (v2) und einmal dem Wellenwiderstand p2 (Q1) und dann dem i Wellenwiderstand verwendet, wobei die Beziehung gilt Diese Weichen weisen die oben angegebene Matrix für Weichengerader Klasse auf. Da nun die zur oben beschriebenen Realisierung von Differentialweichen gewonnenen Funktionen v1 und v, «-elche Dämpfungsfunktionen symmetrischer Filter sind, von zwei Funktionen q1 und q, von Weichen ungerader Klasse abgeleitet sind, ergibt sich nun, daß die so gewonnene neue Weiche die Eigenschaften einer Weiche ungerader Klasse mit den erzeugenden Funktionen q1 und q2 nach der oben angegebenen Matrix haben muß. Sie stellt also eine Weiche ungerader Klasse in Differentialschaltung dar. Das besondere Kennzeichen dieser Weiche ist, daß clüe Reell- und Imaginärbereiche der die Teilfilter erzeugenden Funktionen v, und v. nicht mit den Durchlaß- und Sperrbereichen der Weiche übereinstimmen, wie aus dem Beispiel deutlich hervorgeht, in welchem die Ausgangsfunktionen q1 und q2 solche des Geschlechts i (i Grenzfrequenz) sind und mithin die daraus entstehende Weiche eine Hoch-Tief-Weiche darstellt, während die für die Filter in der Differentialschaltung verwendeten Funktionen v1 und v, vom Geschlecht 3 (3 Grenzfrequenzen) sind.
  • Bei der oben durchgeführten Rechnung ist vorausgesetzt, daß die Dämpfungsfunktionen der beiden Teilfilter völlig übereinstimmen. Diese Voraussetzung braucht nicht immer streng eingehalten zu werden, vielmehr ist es auch möglich, eine Weiche mit zwei Teilfiltern zu bauen, deren Dämpfungsfunktionen zwar dieselben Durchlaß- und Sperrbereiche besitzen, deren Lage auf dem oben beschriebenen Wege ermittelt wird, sich aber untereinander durch die Güte der Annäherung an den Wert i in den Reellbereichen unterscheiden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Elektrische Weiche ungerader Klasse nach Art einer Differentialschaltung mit zwei symmetrischen Teilfiltern mit gleichen Durchlaß- und Sperrbereichen und zueinander reziproken Eingangswellenwiderständen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsfunktionen zwei zueinander konjugierte Frequenzfunktionen q1 und q2 von Weichen ungerader Klasse wählt und aus diesen durch Transformationsgleichungen die Frequenzfunktionen gewinnt, welche Frequenzfunktionen symmetrischer Filter sind, und daß man die Weiche aus symmetrischen Filtern realisiert, welche v1 i (v2) als Dämpfungsfunktion und p2 (p1) bzw. als Wellenwiderstandsfunktion verwenden, wobei
DEA80619D 1936-10-01 1936-10-01 Elektrische Weiche ungerader Klasse nach Art einer Differentialschaltung Expired DE684300C (de)

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DE684300C true DE684300C (de) 1939-11-30

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