DE962991C

DE962991C - Attenuator for millimicrosecond pulses

Info

Publication number: DE962991C
Application number: DEN11366A
Authority: DE
Inventors: Hugo Georg Bruijning
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1954-10-29
Filing date: 1955-10-27
Publication date: 1957-05-02
Also published as: NL88271C; NL191958A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dämpfungsglied für Millimikrosekundenimpulse, d.h.Impulse, deren Dauer von der Größenordnung von einer oder einigen Millimikrosekunden ist. Hierbei stellt sich die Aufgabe, die Impulse so abzuschwächen, daß ihre Form erhalten bleibt und insbesondere keine Verlängerung auftritt. Im allgemeinen ist dies im betreffenden Hochfrequenzbereich mit Hilfe von konzentrierten Impedanzen oder Widerständen ίο mit Rücksicht auf Streukapazitäten u. dgl. nicht einfach erzielbar, wobei auch die Länge der Verbindungsdrähte eine wichtige Rolle spielt. In dem Buch »Millimicrosecond pulse techniques« von Lewis und; Wells, London, 1954, Kapitel 4, 5, wurden bereits einige Beispiele von Dämpfungsgliedern beschrieben. Diese Dämpfungsglieder sind im allgemeinen in Meß schaltanordnungen zu verwenden, wobei eine Eingangsklemme eines Dämpfungsgliedes mit einer Impulsquelle und eine Ausgangsklemme mit einem Impulsempfänger, beispielsweise einem Oszillographen, verbunden ist. Ein Nachteil der bekannten Einrichtungen ist der, daß sie nicht völlig dem Zweck entsprechen und eine gewisse Verzerrung einführen, gegebenenfalls schwer herstellbar oder nicht für hohe Spannungen geeignet sind.The invention relates to an attenuator for millimicrosecond pulses, i.e. pulses the duration of which is on the order of one or a few millimicroseconds. Here represents the task of weakening the impulses in such a way that their shape is retained, and in particular no extension occurs. In general, this is done with the help of the relevant high frequency range of concentrated impedances or resistances ίο with regard to stray capacitances and the like not easily achievable, the length of the connecting wires also playing an important role. By doing Book "Millimicrosecond pulse techniques" by Lewis and; Wells, London, 1954, chapters 4, 5, some examples of attenuators have already been described. These attenuators are generally to be used in measuring switching arrangements, an input terminal of one Attenuator with a pulse source and an output terminal with a pulse receiver, for example an oscilloscope. A disadvantage of the known devices is that that they do not fully serve the purpose and introduce some distortion, if necessary difficult to manufacture or not suitable for high voltages.

Bei einem Dämpfungsglied gemäß der Erfindung ist eine Eingangsklemme und eine Ausgangsklemme je mit einem Leiter einer abgeschirmten Doppeladerübertragungsleitung verbunden, deren Abschirmmantel mit Erde verbunden ist.In an attenuator according to the invention there is an input terminal and an output terminal each connected to a conductor of a shielded twin-core transmission line, whose Shielding jacket is connected to earth.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to a drawing.

Bei der Einrichtung nach Fig. 1 ist die schematisch dargestellte Quelle B von Millimikrosekundenimpulsen über den Innenleiter der konzentrischen Leitung C₁ mit der Eingangsklemme P₁ des Dämpfungsgliedes verbunden. Das Dämpfungsglied besteht aus einer Übertragungsleitung K mit zwei Innenleitern L₁ und L₂, die von einem geerdetenIn the device according to FIG. 1, the schematically illustrated source B of millimicrosecond pulses is connected to the input terminal P _{1 of} the attenuator via the inner conductor of the concentric line C _1. The attenuator consists of a transmission line K with two inner conductors L ₁ and L ₂ , which are grounded by one

Abschirmmantel M umgeben, sind. Der LeItKIrL₁ ist mit der Eingangsklemme P₁ und der Leiter L₂ mit der AusgangsklemmeP₂ verbunden, welcher letztere über den. Innenleiter der konzentrischeni Leitung- C₂ mit dem Impulsempf anger 0, beispielsweise einemShielding jacket M are surrounded. The LeitKIrL ₁ is connected to the input terminal P ₁ and the conductor L ₂ to the output _{terminal P 2} , the latter via the. Inner conductor of the concentric line C ₂ with the impulse receiver 0, for example one

KatihodenstraMosziilographen., verbunden ist. Zur Vermeidung unerwünschter EcJioersclieinungeni ist der Empfänger 0 vorzugsweise unmittelbar mit der KlemmeP₂ verbunden. Das Dämpfungsglied beruht auf der Erkenntnis, daß der Wellenwiderstand einer Übertragungsleitung auch für sehr hohe Frequenzen einen nahezu rein ohmischen Charakter hat. Beim Dämpfungsglied nach der Erfindung können drei untereinander verschiedene Wellenwiderstände unterschieden werden, nämlich der Wellenwiderstand R₁ zwischen den Leitern L₁ und L₂, der vorwiegend durch die gegenseitige Kapazität zwischen diesen Leitern bestimmt wird und beispielsweise gleich 400 Ohm ist, und die Wellenwiderstände R₂ und R₃ zwischen dem Leiter L₁ und dem Mantel M bzw. zwischen dem Leiter L₂ und dem Mantel M, welche vorwiegend von der Kapazität zwischen dem Leiter L₁ bzw. dem Leiter L₂ und dem Mantel M bestimmt sind und beispielsweise gleich 50 Ohm sind. Die Impedanz R₁ ist,' wie dies in Fig. 2 angegeben¹ ist, zwischen den Klemmen P₁ und P₂ geschaltet, während die Impedanzen! R₂ und R₃ als zwischen, der Eingangsklemme P₁ bzw. der Ausgangsklemme P₂ und dem Mantel M geschaltet betrachtet werden müssen. Das Dämpfungsglied ist somit aus rein ohmischen Widerständen zusammengesetzt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, und die erzielte Dämpfung kann aus. diesem Ersatzschaltbild berechneit werden.KatihodenstraMosziilographen., Connected. To avoid undesirable EcJioersclieinungeni the receiver 0 is preferably connected directly to the KlemmeP. ₂ The attenuator is based on the knowledge that the wave resistance of a transmission line has an almost purely ohmic character, even for very high frequencies. In the attenuator according to the invention, three different wave resistances can be distinguished, namely the wave resistance R ₁ between the conductors L ₁ and L ₂ , which is mainly determined by the mutual capacitance between these conductors and is, for example, equal to 400 ohms, and the wave resistance R ₂ and R ₃ between the conductor L ₁ and the sheath M or between the conductor L ₂ and the sheath M, which are mainly determined by the capacitance between the conductor L ₁ or the conductor L ₂ and the sheath M and, for example, equal to 50 Ohms are. The impedance R is _1, 'as indicated in Fig. 2 ^1, connected between the terminals P ₁ and P _2, while the impedances! R ₂ and R _{3 must be} viewed as being connected between the input terminal P ₁ or the output terminal P ₂ and the jacket M. The attenuator is thus composed of purely ohmic resistances, as shown in Fig. 2, and the attenuation achieved can be from. can be calculated using this equivalent circuit diagram.

Wenn ein Impuls aus der Impulsquelle B über den Innenleiter der konzentrischen Leitung C₁ der Eingangsklemme P₁ zugeführt wird, wird der Impuls somit gedämpft über die Ausgangsklemme P₂ dem Oszillographen O zugeführt. Ein Teil der Impulsenergie wird über die Übertragungsleitung K abgeleitet. Wenn die Übertragungsleitung K an dem den Klemmen P₁ und P₂ abgewendeten Ende nicht reflexiotisfred abgeschlossen, ist, wird der Impuls an diesem Ende reflektiert, und es ergibt sich nach einer Zeit, die gleich dem Zweifachen der Laufzeit des Kabels ist, eine Echoerscheinung an den Klemmen. P₁ und P₂. Dadurch, daß die Laufzeit der Übertragungsleiter ausreichend lang bemessen isit, ist erreichbar, daß diese Echoerscheinung nicht störend wirkt, beispielsweise indem sie in einem Augenblick auftritt, in dem das Bündel des Kathodenstrahloszillographen unterdrückt ist. Vorzugsweise wird jedoch die Übertragungsleitung K reflexionsfrei abgeschlossen,, wobei die Reflexionsfreihei.t nicht vollständig zu sein, braucht, weil der restlicheEchoimpuls beim erneuten Durchlaufen des Kabels K ausreichend gedämpft werden kann. Wenn die durch einen einzigen Abschwächer der beschriebenen Art erzielte Dämpfung nicht hinreichend sein sollte, können zwei oder mehrere Dämpfungsglieder in Reihe geschaltet werden, wobei die Eingangsklemme P₁ eines, jeden nachfolgenden Dämpfungsgliedes mit der Ausgangsklemme P₂ des vorhergehenden verbunden wird.When a pulse from the pulse source B is fed to the input terminal P ₁ via the inner conductor of the concentric line C ₁ , the pulse is thus attenuated and fed to the oscilloscope O _{via the output terminal P 2.} Part of the pulse energy is dissipated via the transmission line K. If the transmission line K is not reflexiotisfred terminated at the end facing away from the terminals P ₁ and P ₂ , the pulse is reflected at this end and an echo appears after a time which is equal to twice the transit time of the cable the terminals. P ₁ and P ₂ . Because the transit time of the transmission line is long enough, it can be achieved that this echo phenomenon does not have a disruptive effect, for example in that it occurs at a moment when the beam of the cathode ray oscilloscope is suppressed. Preferably, however, the transmission line K is terminated without reflection, the reflection range not needing to be complete, because the remaining echo pulse can be sufficiently attenuated when the cable K traverses again. If the attenuation achieved by a single attenuator of the type described should not be sufficient, two or more attenuators can be connected in series, the input terminal P ₁ of each subsequent attenuator being connected to the output terminal P _{2 of} the preceding one.

Claims

PATENT CLAIM:

Attenuator; for millimicrosecond pulses, in which an input terminal with a pulse generator and an output terminal with a pulse receiver, in particular one Oscilloscope, characterized in that the input terminal and the output terminal: each connected to a conductor of a shielded, twin-core transmission line whose shielding jacket is on. Earth lies.