DE969686C

DE969686C - Roehrenverstaerkerstufe zum gleichzeitigen Empfang und zur gemeinsamen Verstaerkung eines Frequenzbandes und einer ausserhalb desselben liegenden Signalfrequenz

Info

Publication number: DE969686C
Application number: DEF9012A
Authority: DE
Inventors: Fritz Weinert
Original assignee: Felten and Guilleaume AG
Current assignee: Felten and Guilleaume AG
Priority date: 1952-05-09
Filing date: 1952-05-09
Publication date: 1958-07-03

Description

Die Erfindung betrifft eine Röhrenverstärkerstufe zum gleichzeitigen Empfang und zur gemeinsamen Verstärkung eines Frequenzbandes, insbesondere des niederfrequenten Sprachbandes, und einer außerhalb desselben liegenden Signalfrequenz, die im Takte von Ruf/Wahlzeichen od. dgl. übertragen wird und zur Steuerung eines Relais dient.

Derartige Schaltungen finden beispielsweise in Trägerfrequenzanlagen Verwendung, die mit dem Fernwahlnetz in Verbindung stehen und bei denen zur Steuerung von Wählern, Gebührenzählern u. dgl. zusammen mit den Gesprächen Signalimpulse übertragen werden müssen.

Es ist bereits bekannt, zur Übertragung von Ruf/ Wahlzeichen od. dgl. eine außerhalb des Sprachfrequenzbandes liegende Signal frequenz zu verwenden. Es ist auch bereits bekannt, das Nutzfrequenzband und die Signalfrequenz gemeinsam zu verstärken und getrennten Ausgängen des Empfängers zuzuleiten. Die Abtrennung der Signalfrequenz erfolgt dabei z. B. mittels Filterweichen. Da der Signalfrequenzpegel, mit Rücksicht auf die Gefahr der Übersteuerung der im Übertragungsweg liegenden Verstärker, im allgemeinen niedriger liegt als derjenige des Nutzfrequenzbandes, müssen die Weichenfilter hohe Sperrdämpfung besitzen, um ein uner-

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wünschtes Ansprechen des Signalrelais auf Frequenzen des Nutzbandes zu verhindern. Liegen ferner Nutzfrequenzband und Signalfrequenz dicht nebeneinander, und sind außerdem für den Ausgangsscheinwiderstand des Verstärkers bestimmte Werte bzw. ein bestimmter Frequenzgang vorgeschrieben, so ist ein größerer baulicher Aufwand für die Weichenfilter erforderlich.

Ferner ist für einen Signalempfänger mit innerhalb des Nutzfrequenzbandes liegender Signalfrequenz auch schon eine Schaltungsanordnung bekanntgeworden, bei der zur Trennung des Nutzfrequenzbandes und der Signalfrequenz ein im Anodenkreis einer Verstärkerröhre angeordneter, auf die Signalfrequenz abgestimmter Parallelschwingungskreis in einer Brückenschaltung gleichzeitig zur Aussiebung dieser Frequenz für den Kreis des Empfangsrelais und zur Sperrung für den Kreis des Sperrelais dient.

Abgesehen davon, daß mit dieser Schaltung das Nutzfrequenzband und die Signalfrequenz nicht gleichzeitig übertragen werden können, da das Wirksamwerden der Signalvorrichtung bei Vorhandensein anderer Frequenzen als der Signalfrequenz durch ein auf diese Frequenzen ansprechendes Sperrelais verhindert wird, liegt die Verstärkerröhre bei dieser Anordnung nicht im Diagonalzweig der Brückenschaltung, sondern in einem Brückenzweig.

Bei der Verstärkerstufe gemäß der Erfindung wird die Trennung des Nutzfrequenzbandes und der Signalfrequenz durch eine Brückenfilterschaltung bewirkt, in deren Diagonalzweig die Verstärkerröhre liegt und deren Brückenzweige aus je einer Spulenhälfte der Primärwicklung eines Differentialübertragers sowie einem ohmschen Widerstand einerseits und einem Parallelschwingungskreis, an den das Signalrelais über einen Gleichrichter angeschaltet ist, andererseits bestehen, wobei die Brückenschaltung so bemessen ist, daß am Ausgang des Differentialübertragers nur das Nutzfrequenzband und am Schwingungskreis nur die Signalfrequenz wirksam werden.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung (mit außerhalb des Nutzfrequenzbandes liegender Signalfrequenz) gegenüber den bekannten Anordnungen bestehen nicht nur darin, daß das Nutzfrequenzband und die Signalfrequenz gleichzeitig übertragen werden können, sondern auch darin, daß sie nur einen wesentlich geringeren Aufwand an Schaltelementen erfordert als die bisher bekannten Anordnungen.

Die Resonanzschärfe des durch die Relaisschaltung belasteten Parallelschwingungskreises ist so bemessen, daß auch bei großem Pegelunterschied zwischen Nutzfrequenzband und Signalfrequenz die Empfangssicherheit des Signalrelais gewährleistet ist.

Ferner kann die Brückenfilterschaltung so bemessen werden, daß der Ausgangsscheinwiderstand des Differentialübertragers für das Nutzfrequenzband einen vorgeschriebenen Wert bzw. Frequenzgang besitzt. Mittels eines in dem Brückenzweig, in dem der Parallelschwingkreis liegt, angeordneten Abgleichwiderstandes kann man ferner den Stromnuß des Anodenruhestroms im Differentialübertrager so gegeneinander abgleichen, daß keine Vormagnetisierung desselben stattfindet.

Im nachstehenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel im einzelnen näher beschrieben und erläutert:

Das Nutzfrequenzband und die Signalfrequenz werden über den Übertrager ^₁ dem Eingang der Röhre zugeführt und in dieser gemeinsam verstärkt. Im Anodenkreis der Röhre liegt das Brückenfilter, das aus dem Differentialübertrager U₂ und dem ohmschen Widerstand R₁ einerseits und dem auf die Signalfrequenz scharf abgestimmten Parallelschwingkreis L₁, C₁ andererseits besteht. Das Signalrelais Re ist über die Gleichrichteranordnung Gl, C ₂ an den Schwingkreis geschaltet. Der Widerstand R₁ ist so bemessen, daß er gleich dem effektiven Resonanzwiderstand des auf die Signalfrequenz abgestimmten Schwingkreises ist. Für diese Frequenz ist dann die Brücke abgeglichen, so daß über U₂ keine Übertragung der Signalfrequenz stattfindet. Da der Scheinwiderstand des scharf abgestimmten Schwingkreises für alle Frequenzen, die von der Signalfrequenz abweichen, verhältnismäßig sehr klein ist, kommt am Schwingkreis ein nur unbedeutender Anteil des Nutzfrequenzbandes zur Wirkung. Dagegen liegt die Signalfrequenz mit voller Stärke am Resonanzscheinwiderstand des Schwingkreises und bringt dementsprechend das Signalrelais zum Ansprechen. Umgekehrt fließt ein wesentlicher Teil des Nutzfrequenzbandes über den für diese Frequenzen nicht abgestimmten Brückenzweig, der aus W₂ und dem Schwingkreis gebildet ist, so daß das Nutzfrequenzband am Ausgang des Übertragers U₂ nahezu voll zur Wirkung kommt. Durch geeignete Bemessung der Schaltelemente, d. h. der Teilwicklungen W₁ und W₂ des Differentialübertragers, des Widerstandes R₁ und des Schwingkreises L₁, C₁ wird erreicht, daß der Ausgangsscheinwiderstand des Übertragers U₂ für das Nutzfrequenzband den vorgeschriebenen Frequenzgang aufweist.

Infolge der verschiedenen ohmschen Widerstände der Brückenzweige wird der Anodenruhestrom für die beiden Übertragerwicklungen ungleichmäßig aufgeteilt, so daß eine Gleichstromvormagnetisierung des Differentialübertragers erfolgen würde, die in vielen Fällen unerwünscht ist. Es ist deshalb in den Brückenzweig, in dem der Schwingkreis liegt, ein ohmscher Widerstand i?_? gelegt, der für die Nutzfrequenz und die Signalfrequenz durch einen Kondensator C₃ überbrückt ist und nur die Aufgabe hat, die beiden Brückenzweige gleichstrommäßig so gegeneinander abzugleichen, daß sich der Anodenruhestrom zu gleichen Teilen auf die Wicklungen w _t und W₂ des Differentialübertragers verteilt, so daß eine Vormagnetisierung desselben vermieden wird. Der Kondensator C₁ dient zur Überbrückung der im Zug der Anodenleitung liegenden Widerstände und eventuell Relais sowie zur weiteren Anodenstromsiebung. Mit Rk ist der Anodenwiderstand bezeichnet.

Claims

Patentansprüche:

ι. Röhrenverstärkerstufe zum gleichzeitigen Empfang und zur gemeinsamen Verstärkung eines Frequenzbandes, insbesondere des niederfrequenten Sprachbandes, und einer außerhalb desselben liegenden Signalfrequenz, die im Takte von Ruf/Wahlzeichen od. dgl. übertragen wird und zur Steuerung eines Relais dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung des Frequenzbandes und der Signalfrequenz mittels einer Brückenschaltung erfolgt, in deren Diagonalzweig die Verstärkerröhre liegt und deren Brückenzweige aus je einer Spulenhälfte (w _v w ₂) der Primärwicklung eines Diffe-

rentialübertragers (U₂) sowie einem ohmschen Widerstand (R₁) einerseits und einem Parallelschwingungskreis (L₁, C₁), an den das Signalrelais (Re) über einen Gleichrichter (G/) angeschaltet ist, andererseits bestehen, wobei die

so Brückenschaltung so bemessen ist, daß am Ausgang des Differentialübertragers (U₂) nur das Nutzfrequenzband und am Schwingungskreis (L₁, C₁) nur die Signalfrequenz wirksam werden.
2. Röhrenverstärkerstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brückenfilter durch geeigneteBemessung des Parallelschwingkreises (L _v C _x) und des ohmschen Widerstandes (R₁) für die Signalfrequenz abgeglichen ist.
3. Röhrenverstärkerstufe nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzschärfe des durch die Relaisschaltung belasteten Schwingkreises so bemessen ist, daß auch bei großem Pegelunterschied zwischen Nutzfrequenzband und Signalfrequenz die Empfangssicherheit des Signalrelais gewährleistet ist.
4. Röhrenverstärkerstufe nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenfilterschaltung so bemessen ist, daß der Ausgangsscheinwiderstand des Differentialübertragers für das Nutzfrequenzband einen vorgeschriebenen Wert bzw. Frequenzgang besitzt.
5. Röhrenverstärkerstufe nach den Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterschaltung des Signalrelais an einen Abgriff der Schwingkreisspule gelegt ist.
6. Röhrenverstärkerstufe nach den Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Brückenzweig, in dem der Parallelschwingkreis (L₁, C₁) liegt, ein durch einen Kondensator (C₃) überbrückter Abgleichwiderstand (R _s) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 856 164, 872558; französische Patentschrift Nr. 893 502;

Buch »Siemens Trägerfrequenzeinrichtungen für Fernsprechleitungen«, 1942, S. 70 bis 72;

Buch von Wilhelm Klein, »Trägerfrequenztechnik«, Ausgabe 1949, S. 61.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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