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Schaltungsanordnung zum Empfang von Spannungen einer oder mehrerer
Signalfrequenzen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Empfang von
Spannungen einer oder mehrerer Signalfrequenzen mit Mitteln zur selbsttätigen Ausregelung
der Schwankungen des Eingangssignalpegels.
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Schaltungsanordnungen zum Empfang von Signalspannungen sind bekannt
und so ausgebildet, daß sie entweder gleichzeitig ein übertragenes Sprachband mitverstärken
oder aber allein zum Empfang und zur Auswertung der Sprachfrequenzen dienen. Bei
Schaltungsanordnungen, die gleichzeitig eine Verstärkung des Sprachfrequenzbandes
vornehmen, kann im allgemeinen eine Pegelregelung nicht angeordnet sein, da durch
die gleichzeitige Übertragung des Sprachbandes- und der Signalfrequenzen sonst unzulässige
Dynamikverzerrungen 'des Sprachbandes eintreten würden.
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Bei Schaltungsanordnungen, die ausschließlich zum Empfang von Signalfrequenzen
dienen, ist es bekannt, die Gittervorspannung einer Vorröhre zu verändern; dabei
betätigt die Änderung des Anodengleichstromes das Signalempfangsrelais. Anordnungen
dieser Art gestatten, wie es ihrem Wesen entspricht, nur eine einzige Signalfrequenz
zu empfangen.
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Einen als Beispiel einer bekannten Schaltungsanordnung zum Empfang
elektrischer Signale dienenden, eine selbsttätige Ausregelung der Schwankungen
des
Eingangssignalpegels besitzenden, in Form eines Prinzipschaltbildes dargestellten
Zweifrequenzton-Wahlemp.fängers zeigt die Schaltungsanordnung nach Fig. i.
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Von der in der Fernsprechleitung befindlichen Gabel G mit dem Eingangsklemmenpaar
i, 2 und dem Ausgangsklemmenpaar 3, 4 und der Leitungsnachbildung N gelangt ein
Teil der Spannung des übertragenen Frequenzbereiches über den zur Gabel G gehörigen
Vorübertrager ü1 an das Gitter der Signalverstärkerröhre-V. In dem Anodenkreis,
der seine Gleichspannung von der Klemme 5 bezieht; liegen die beiden, beispielsweise
auf die Signalfrequenzen 2o4o und 24oo Hz abgestimmten Schwingkreise L, C,
und L2 C 2, die über ihre Gleichrichteranordnungen Gli und G12 die Empfangsrelaiswicklungen
AI und BI . speisen, deren Köntakfe a und b die Signale als Gleichstromimpulse
an die nicht mehr dargestellte Tonfrequenz-Relaisübertragung weiterleiten. Die Sperrwicklungen
A" und BI, der Empfangsrelais, die über den übertrager Ü"3, die parallel dazu geschalteten
und auf die Signalfrequenzen abgestimmten Serienschwingkreise L3 C3 und L4 C4 sowie
die Gleichrichteranordnung G13 aus dem Anodenkreis gespeist werden, verhindern das
Ansprechen der Empfangsretais bei Vorhandensein anderer als der Signalfrequenzen.
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Das Regelglied R der Pegelregeleinrichtung wird aus dem Anodenkreis
über den Übertrager Ü4 und die Gleichrichteranordnung GL4 gespeist. Das die beiden
Gleichrichter Gl. und Gls enthaltende Regelglied R ist an den Gabelübertrager Ui
angeschlossen. Der Kondensator-C. bestimmt zusammen mit dem Gesamtwiderstand der
Pegelregeleinrichtung die Regelzeitkonstante.
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Um die Regelsteilheiten möglichst groß zu machen, ist für das Regelglied
eine konstante Vorspannung erforderlich. Diese wird entweder aus einer Hilfsspannungsquelle
dem Gerät von außen zugeführt oder im Gerät z. B. durch einen Spannungsteiler erzeugt.
Die Pegelregelvbrspannung ist in die Figur der Einfachheit halber nicht aufgenommen
worden.
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Der Raumbedarf eines Signalempfängers wird durch den Aufwand; .die
Art und. die Größe der zum Empfang der Signalspannung vorzusehenden Schaltelemente
bestimmt. Hierin beanspruchen die Spulen L1, L2, L3 und L4 der Schaltungsanordnung
nach der Fig. i selbst bei Verwendung von günstigerem neuzeitlichem Kernmaterial,
wie z. B. bei Ferrit, bedeutenden Raum, da diese die notwendige Spulengüte mit genügender
Frequenzkonstanz bei dem zu übertragender. bzw. kurzzuschließenden relativ hohen
Relaisleistungen aufweisen müssen.
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In der Schaltungsanordnung gemäß- der Erfindüng -wird unter
gleichzeitiger Verringerung der Relaisleistungen die resultierende Selektivität
bei gleicher Anzahl und Güte der Selektionsmittel erhöht, da hierbei die Reihenschwingkreise
L3 C3 `
und L4 C4 aus einem relativ hohen Leistungsniveau gelöst und in ein
solches mit kleinem - Energiebedarf gebracht werden. Die Schaltungsanordnung zum
Empfang von Spannungen einer oder mehrerer _ Signalfrequenzen mit Mitteln zur selbsttätigen
Ausregelung der Schwankungen des Eingangssignalpegels ist dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein die Richtspannung einer vom Anodenstromkreis der Verstärkerröhre
gesteuerten Pegelregeleinrichtung selektiv änderndes Schaltmittel im Regelweg der
Pegelregeleinrichtung angeordnet ist. Das die Richtspannung der Pegelregeleinrichtung
selektiv ändernde Schaltmittel ist entweder wenigstens ein auf eine Signalfrequenz
abgestimmter Serienschwingkreis, der in weiterer Anwendung der Erfindung gleichzeitig
zur Speisung des Empfangsrelais verwendet werden kann oder wenigstens ein das Signalempfangsrelais
betätigender Signalempfangskreis.
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Die Erfindung wird an Hand dreier in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellter
Schaltschemata, für die als Beispiel der Schaltungsanordnung zum Empfang elektrischer
Signale ein Zweifrequenz-Tonwahlempfänger dient, noch näher erläutert.
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In der Schaltungsanordnung nach. Fig.2 gelangt von der in der Fernsprechleitung
bfindlichen Gabel G mit dem Eingangsklemmenpaar i, 2 dem Ausgangsklemmenpaar 3,
4 und der- Leitungsnachbildung N ein Teil der Spannung des zu übertragenden Frequenzbereiches
durch den Übertrager Ui an das Gitter der Signalverstärkerröhre V. In ihrem Anodenkreis,
der seine Gleichspannung aus der Klemme 5 bezieht, liegen die beiden, beispielsweise
auf 2040 und 240o Hz abgestimmten Schwingkreise L1 C1 und L2 C2, die über ihre Gleichrichteranordnungen
Gli und Gl. die Empfangsrelaiswicklungen A und B speisen, deren Kontakte a und
b die Signale als Gleichstromimpulse an die nicht mehr dargestellte Tonfrequenzrelaisübertragung
weiterleiten.
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Das aus dem Kondensator C5 und den Gleichrichtern Gl. und Gls bestehende
Regelglied R der Pegelregeleinrichtung wird aus dem Anodenkreis über den Übertrager
Ü4 und die Gleichrichteranordnung G14 gespeist. Insoweit entspricht die Anordnung
dem Bekannten. Parallel zur Sekundärwicklung des Übertragers Ü4 liegen jedoch zwei
auf die beiden Signalfrequenzen abgestimmte Reihenschwingkreise L3 C3 und L4 C4.
Die Dimensionierung erfolgt so, daß der Anodenwechselstrom bei den Signalfrequenzen
das gleiche geregelte Niveau erhält, wie in der bisherigen in Fig. i dargestellten
Schaltung. Außerhalb dieser Frequenz ändert sich das Anodenwechselstromniveau umge-
i kehrt proportional mit dem .Scheinwiderstand der parallel geschalteten Reihenschwingkreise
L3 C 3 und L4 C4. Die Sperrkreisselektion wirkt also hier nicht mehr über die Differenz
der Relaisdurchflutungen der Empfangsrelaiswicklung AI bzw. BI i und die Sperrkreiswicklung
Aä bzw. Bä, sondern über die Pegelregelschaltung auf die Gitterwechselspannung.
Damit ist erreicht, daß zwei Kreise, wie beabsichtigt, in den Bereich des sehr geringen
Leistungsniveaus der Pegelregelung geschaltet sind. i Nunmehr kann die jeweilige
in der Figur nicht dargestellte
Sperrkreiswicklung mit in Reihe
zu .der Empfangskreiswicklung A bzw. B geschaltet werden, wodurch sich die notwendige
Relaisleistung verringert. Mit dem Widerstand R1 wird in einfacher Weise die Störspannungsempfindlichkeit
eingestellt.
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Durch die in Fig.2 dargestellte Schaltungsanordnung wird im höheren
Widerstandsbereich der Regelgleichrichter Gl.. und G16 der Pegel der Signalfrequenzen
und im niederen Bereich der Pegel der übrigen Frequenzen ausgeregelt. Da für jede
Frequenz die Parallelschaltung von L3 C3 und L4 C4 einen definierten Scheinwiderstand
hat, ergibt sich also ein jeder Frequenz zugeordnetes Regelniveau.
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In der Schaltungsanordnung nach Fig.3 gelangt von der in der Fernsprechleitung
befindlichen Gabel G mit dem Eingangsklemmenpaar i, 2, dem Ausgangsklemmenpaar 3,
q. und der Leitungsnachbildung N ein Teil der Spannung des zu übertragenden Frequenzbereiches
an das Gitter der Verstärkerröhre V, die ihre Anodengleichspannung aus der Klemme
5 bezieht. Im Anodenkreis der Verstärkerröhre V ist der Übertrager Ü4 angeordnet.
Das aus dem Kondensator C5, .den Gleichrichtern Gl. und Gl. bestehende Regelglied
R der Pegelregeleinrichtung wird aus dem Übertrager Ü4 über die Gleichrichteranordnung
G14 gespeist. Parallel zur Tertiärwicklung des Übertragers Ü4 liegen zwei auf die
beiden Signalfrequenzen beispielsweise auf 20q.0 und 2qoo Hz abgestimmte Reihenschwingkreise
L3 C3 und L4 C4. Auch hier erfolgt entsprechend der Schaltungsanordnung nach
Fig.2 die Dimensionierung so, daß, der Anodenwechselstrom bei den Signalfrequenzen
das gleiche geregelte Niveau erhält, wie in der in Fig. i dargestellten Schaltungsanordnung.
Außerhalb dieser Frequenzen ändert sich das Anodenwechselstromniveau umgekehrt proportional
mit dem Scheinwiderstand der parallel geschalteten Reihenschwingkreise
L3 C3 und L4 C4. Die Empfangsrelais A und B werden bei Signalempfang
über ihre Gleichrichteranordnungen Gll und G12 aus den die selektive Pegelregelung
bewirkenden Reihenschwingkreisen L3 C3 und L4 C4 gespeist und zum Ansprechen gebracht.
Die Kontakte a und b der Empfangsrelais geben die Signale als Gleichstromimpulse
an die nicht mehr dargestellte Tonfrequenzregelübertragung weiter.
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In der Schaltungsanordnung nach Fig. q. gelangt von -der in der Fernsprechleitung
befindlichen Gabel G mit denn Eingangsklemmenpaar i, 2, dem Ausgangsklemmenpaar
3, q. und der Leitungsnachbildung N ein Teil der Spannung des übertragenen Frequenzbereiches
über den zur Gabel G gehörigen Vorübertrager i`I1 an das Gitter der Signalverstärkerröhre
V. In dem Anodenkreis, der seine Gleichspannung aus der Klemme 5 bezieht, liegen
die beiden, beispielsweise auf die Signalfrequenzen 2040 und 24.0o Hz abgestimmten
Schwingkreise L1 C1 und L2 C2, die über ihre Gleichrichteränordnungen G11,
G12 die Empfangsrelaiswicklungen A und B
speisen, deren Kontakte
a und b die Signale als Gleichstromimpulse an die nicht mehr dargestellte
Tonfrequenzrelaisübertragung weiterleiten. Das aus dem Kondensator C5 und den Gleichrichtern
Gl. und Gls bestehende Regelglied R der Pegelregeleinrichtung erhält aus dem im
Anodenstromkreis der Verstärkerröhre V angeordneten Übertrager U4 und der Gleichrichteranordnung
G14 eine aperiodische Regelspannung, der bei Signalempfang eine selektive, von den
Kreisen L1 C1 und L2 C2 gelieferte Regelspannung gegenphasig hinzugeschaltet
wird, so daß bei Signalempfang auf ein höheres Anodenwechselstromniveau als bei
den übrigen Frequenzen geregelt wird. Mit dem parallel zur Primärwicklung des Übertragers
Ü4 liegenden Widerstand R1 wird in einfacher Weise die Störspannungsempfindlichkeit
eingestellt.