DE1239032B - Circuit arrangement with one input and two outputs, in which the input capacitance of a tube stage is the shunt of a constant-Z all-pass network - Google Patents

Description

Schaltungsanordnung mit einem Eingang und zwei Ausgängen, bei welcher die Eingangskapazität einer Röhrenstufe der Querzweig eines Konstant-Z-Allpaßnetzwerkes ist Für die ZF-Abzweigung bei HF-Schaltungen sind vor allem in der TF-Technik Anordnungen bekannt, die zusätzliche Ausgänge schaffen. F i g. 1 zeigt eine solche Schaltanordnung. Dabei wird die Eingangskapazität einer Röhrenstufe zu einem Tiefpaß ergänzt, der mit einem Widerstand Z bzw. mit einem Kabel dieses Widerstandes abgeschlossen ist. Auf diese Weise erhält man zwei Nutzausgänge, nämlich den Ausgang des Tiefpasses 3, 4 und einen zweiten 5, 6 an dem im Anodenkreis liegenden Bandfilter. Letzteren kann man auf eine analoge Schaltung anwenden und erhält so drei Ausgänge. Natürlich kann man beliebig oft so fortfahren. Der Frequenzgang solcher Anordnungen ist jedoch schlecht. Eine gewisse Verbesserung in dieser Hinsicht ist möglich, wenn man statt des Tiefpasses einen Bandpaß verwendet. Der Nachteil dieser Anordnungen ist der große Reflexionsfaktor im Eingang, wenn man mit der Betriebsfrequenz in die Nähe der Grenzfrequenz des Passes kommt. Dies ist bei hohen ZF-Frequenzen leicht der Fall.Circuit arrangement with one input and two outputs, in which the input capacitance of a tube stage of the shunt branch of a constant-Z all-pass network For the IF branch in HF circuits, there are arrangements especially in TF technology known that create additional outputs. F i g. 1 shows such a switching arrangement. The input capacitance of a tube stage is added to a low-pass filter, the is terminated with a resistor Z or with a cable of this resistor. In this way, two useful outputs are obtained, namely the output of the low-pass filter 3, 4 and a second 5, 6 on the band filter located in the anode circuit. The latter can be applied to an analog circuit and thus has three outputs. Naturally you can go on like this as often as you like. The frequency response of such arrangements is, however bad. Some improvement in this regard is possible if one takes place of the low-pass filter uses a band-pass filter. The disadvantage of these arrangements is that large reflection factor in the input when you get close to the operating frequency the cutoff frequency of the pass comes. This is easily the case at high IF frequencies Case.

Durch die USA: Patentschrift 2 664 546 ist es bei einer Abzweigschaltung für Röhrenstufen bereits bekannt, die Eingangskapazität einer Röhrenstufe als Teil eines passiven Netzwerkes zu verwenden, das neben dem üblichen anodenseitigen Ausgang einen zusätzlichen Ausgang besitzt. Als Netzwerk dient hier ein ausschließlich aus Reaktanzen aufgebautes überbrücktes T-Glied.Through the USA: Patent 2,664,546 is on a branch circuit already known for tube stages, the input capacitance of a tube stage as part of a passive network, in addition to the usual anode-side output has an additional output. An exclusively off serves as the network here Bridged T-link built up reactances.

Durch den Aufsatz von Gandtner und Wohlg e m u th, »Diagramme zur Berechnung von Vierpolen konstanten Wellenwiderstandes«, in den »Wissenschaftlichen Veröffentlichungen aus dem Siemens-Konzern«, Bd. VII, 1929, S. 67 bis 84 sind ferner überbrückte T-Glieder bekanntgeworden, bei denen die Längswiderstände des Längszweiges durch ohmsche Widerstände gebildet werden. Hierbei liegt die Aufgabenstellung zugrunde, einen Entzerrer für Fernsprechverstärker zu bilden, welcher ein Konstant-Z-Netzwerk darstellt, das außerdem zur Entzerrung in dem interessierenden Frequenzbereich einen entsprechenden Frequenzgang besitzen muß. Ein überbrücktes T-Glied, das nur aus Reaktanzen aufgebaut ist, könnte hierfür nicht benutzt werden. Es läßt sich nämlich beweisen, daß jeder Vierpol, der aus reinen Reaktanzen aufgebaut ist und ein Konstant-Z-Netzwerk darstellt, automatisch ein Allpaß ist.Through the essay by Gandtner and Wohlg e m u th, “Diagrams for Calculation of quadrupole constant wave resistance «, in the» Scientific Publications from the Siemens Group ", Vol. VII, 1929, pp. 67 to 84 are also bridged T-links became known, in which the series resistance of the series branch are formed by ohmic resistances. This is based on the task to form an equalizer for telephone amplifiers which is a constant Z network represents, which also for equalization in the frequency range of interest a must have appropriate frequency response. A bridged T-link that just made it out Reactances is built up, could not be used for this. It can be prove that every quadrupole, which is built up from pure reactances, is a constant-Z-network is automatically an all-pass.

Breitbandverstärkerschaltungen sind ebenfalls bekannt (vgl. beispielsweise die Zeitschrift »ETZ-A«, H. 5, vom 1. 3. 1953, S. 132).Broadband amplifier circuits are also known (see, for example the magazine "ETZ-A", issue 5, from March 1, 1953, p. 132).

Darüber hinaus ist es durch die Zeitschrift »Freqenz«, Bd. 11, 1957, Nr. 5, S. 145 bis 153, bekannt, ein Konstant-Z-Netzwerk in Form eines überbrückten T-Gliedes auszuführen, dessen überbrückter Längszweig aus zwei ohmschen Widerständen besteht. Dieser Literaturstelle kann man jedoch keinen Hinweis entnehmen, daß ein derartiges Filterglied für eine ganz spezielle Abgleichschaltung mit Erfolg verwendbar ist.In addition, it is through the magazine "Freqenz", Vol. 11, 1957, No. 5, pp. 145 to 153, known a constant-Z network in the form of a bridged one Execute T-link whose bridged series branch consists of two ohmic resistors consists. However, there is no evidence from this reference that a Such a filter element can be used successfully for a very special balancing circuit is.

Die vorliegende Erfindung hat sich nämlich die spezielle Aufgabe gestellt, bei einer Schaltungsanordnung mit einem Eingang und zwei Ausgängen, insbesondere für Zwischenfrequenz-Röhrenstufen, bei welcher die Eingangskapazität einer Röhrenstufe der Querzweig eines Konstant Z-Allpaßnetzwerkes in Form eines überbrückten T-Gliedes ist, das neben dem üblichen anodenseitigen Ausgang der Röhrenstufe einen zusätzlichen Ausgang ergibt, dadurch eine reflexionsfreie Anschaltung zu ermöglichen, daß erfindungsgemäß als überbrücktes T-Glied ein an sich bekanntes Konstant-Z-Allpaßnetzwerk Anwendung findet, dessen Längszweige aus je einem ohmschen Widerstand bestehen und dessen Überbrückungszweig durch eine Induktivität verwirklicht ist.The present invention has set itself the specific task of in a circuit arrangement with one input and two outputs, in particular for intermediate frequency tube stages, in which the input capacitance of a tube stage the branch of a constant Z all-pass network in the form of a bridged T-link is, in addition to the usual anode-side output of the tube stage an additional Output results, thereby enabling a reflection-free connection that according to the invention a known constant-Z all-pass network application as a bridged T-element finds whose series branches each consist of an ohmic resistor and whose Bridging branch is realized by an inductance.

F i g. 2 zeigt nun eine ZF-Abzweigschaltung, die gemäß der Erfindung ausgeführt wurde. Es handelt sich um eine Röhrenstufe, die im Anodenkreis ein Bandfilter enthält. Die Sekundärseite dieses Bandfilters ist der normale anodenseitige Ausgang 5, 6. Dieser ist mit einem Widerstand R., abgeschlossen, der gleich dem Wellenwiderstand Zdieses Ausganges ist. Selbstverständlich kann für besondere Zwecke Z1 = Z, gewählt werden. Es kann auch eine beliebige andere Ausgangsschaltung Verwendung finden. Im Eingang 1, 2 der Anordnung liegt ein passives Netzwerk, das bei Abschluß einen Widerstand vom Wert Z1 einen rein ohmschen frequenzunabhängigen Wellenwiderstand besitzt. Die Gitterzuleitung geht vom gemeinsamen Punkt des Längs- und Querzweiges des hier verwendeten Netzwerkes, also vom Punkte A ab. Die Klemmen 1, 2 stellen den Eingang der Schaltung dar. Der zusätzliche Nutzausgang, der durch das Netzwerk geschaffen wird, ist mit 3, 4 bezeichnet. Dieser Ausgang ermöglicht es, das Signal, das von der Röhrenstufe verstärkt wird, schon vor Passieren dieser Röhrenstufe abzunehmen. Dies ist für Meßzwecke oft wünschenswert. Als einfaches Netzwerk, das die Eigenschaft eines rein ohmschen frequenzunabhängigen Wellenwiderstandes Z1 besitzt, wurde ein symmetrisches überbrücktes T-Glied verwendet. In der ausgeführten Anordnung wurde der komplexe Widerstand 91 als Serienschaltung einer Induktivität und einer Kapazität und dementsprechend der komplexe Widerstand N, als Parallelschaltung einer Induktivität und einer Kapazität ausgeführt. Keinesfalls ist die erfindungsgemäße Anwendung auf diese Auslegung von WI und N2 beschränkt. Die Eingangskapazität der Röhrenstufe ist immer ein Teil des Reaktanzzweipoles lt".F i g. Figure 2 now shows an IF drop circuit implemented in accordance with the invention. It is a tube stage that contains a band filter in the anode circuit. The secondary side of this band filter is the normal anode-side output 5, 6. This is terminated with a resistor R., which is equal to the characteristic impedance Z of this output. Of course, Z1 = Z can be selected for special purposes. Any other output circuit can also be used. In the input 1, 2 of the arrangement there is a passive network which, when terminated, has a resistance of the value Z1 and a purely ohmic, frequency-independent characteristic impedance. The grid feed leads from the common point of the longitudinal and transverse branches of the network used here, i.e. from point A. Terminals 1, 2 represent the input of the circuit. The additional useful output created by the network is designated 3, 4. This output enables the signal that is amplified by the tube stage to be picked up before it even passes through this tube stage. This is often desirable for measurement purposes. A symmetrical bridged T-element was used as a simple network, which has the property of a purely ohmic, frequency-independent characteristic impedance Z1. In the arrangement shown, the complex resistor 91 was designed as a series connection of an inductance and a capacitance and, accordingly, the complex resistance N, as a parallel connection of an inductance and a capacitance. The application according to the invention is in no way restricted to this interpretation of WI and N2. The input capacitance of the tube stage is always part of the two-terminal reactance ".

-91 und Y_ können beliebige Reaktanzzweipole oder Reaktanzvierpole sein, also kann fi, z. B. lediglich aus einer Kapazität bestehen. Zur Erzielung eines besseren Frequenz- oder Phasenganges empfiehlt es sich oft N2 als Parallelkreis auszubilden. Für einen besonders flachen Verlauf der Durchlaßkurve wird zweckmäßig SR., als sekundärseitig leerlaufender Vierpol ausgebildet. Allgemein kann man sagen, daß gemäß der Erfindung jedes beliebige passive Netzwexlk verwendet werden kann,- also nicht nur ein überbrücktes T-Glied wie im Ausführungsbeispiel, welches die besondere Eigenschaft hat, daß der Spannungsverlauf zwischen den Punkten 1 und 2 der gleiche ist, wie zwischen den Punkten 3 und 2. Es muß außerdem die Eigenschaft besitzen, bei Abschluß mit einem Widerstand gleich dem Wellenwiderstand des Netzwerkes einen rein ohmschen frequenzunabhängigen Wellenwiderstand zu haben. Solch ein Netzwerk besitzt eine minimale Phasendrehung. Die Tatsache, daß diese kennzeichnende Eigenschaft streng genommen nur für verlustfreie Schaltelemente gilt, schmälert die praktische Anwendung keinesfalls. Denn bestehen die Widerstände -Jii bzw. J22 aus stark verlustbehafteten Schaltelementen oder gar aus Kombinationen von Induktivitäten, Kapazitäten und ohmschen Widerständen, so besteht die Möglichkeit der Kompensation dieser »Verluste« durch entsprechende Dimensionierung der Widerstände J21 im Verzweigungspunkt A, so daß auch für diesen Fall mit ausreichender Genauigkeit ein ohmscher frequenzunabhängiger Wellenwiderstand der Anordnung erzielt werden kann. -91 and Y_ can be any two-pole or four-pole reactance, so fi, e.g. B. only consist of a capacity. To achieve a better frequency or phase response, it is often advisable to design N2 as a parallel circuit. For a particularly flat profile of the transmission curve, SR. In general, it can be said that any passive network can be used according to the invention - not just a bridged T-element as in the exemplary embodiment, which has the special property that the voltage curve between points 1 and 2 is the same as between points 3 and 2. It must also have the property, when terminated with a resistance equal to the wave impedance of the network, to have a purely ohmic, frequency-independent wave impedance. Such a network has a minimal phase shift. The fact that, strictly speaking, this characteristic property only applies to lossless switching elements, in no way diminishes the practical application. If the resistors -Jii or J22 consist of heavily lossy switching elements or even combinations of inductances, capacitances and ohmic resistances, it is possible to compensate for these "losses" by appropriately dimensioning the resistors J21 in branch point A, so that for this too Case with sufficient accuracy an ohmic frequency-independent characteristic impedance of the arrangement can be achieved.

Die Anwendung dieser Schaltanordnung ist nicht auf Verstärkerstufen mit Röhren beschränkt.The application of this circuit arrangement is not to amplifier stages limited with tubes.

Die Erfindung ermöglicht es durch entsprechende Ausbildung und Dimensionierung des besagten Netzwerkes ZF-Abzweigschaltungen zu bauen, die einen minimalen eingangsseitigen Reflexionsfaktor besitzen und zusätzliche, der jeweiligen Schaltung angepaßte Bedingungen erfüllen.The invention makes it possible through appropriate training and dimensioning of the said network to build IF branch circuits that have a minimum input-side Have reflection factor and additional conditions adapted to the respective circuit fulfill.

Claims (1)

Patentanspruch: Schaltungsanordnung mit einem Eingang und zwei Ausgängen, insbesondere für Zwischenfrequenz-Röhrenstufen, bei welcher die Eingangskapazität einer Röhrenstufe der Querzweig eines Konstant-Z-Allpaßnetzwerkes in Form eines überbrückten T-Gliedes ist, das neben dem üblichen anodenseitigen Ausgang der Röhrenstufe einen zusätzlichen Ausgang ergibt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß als überbrücktes T-Glied ein an sich bekanntes Konstant-Z-Allpaßnetzwerk Anwendung findet, dessen Längszweige aus je einem ohmschen Widerstand bestehen und dessen Überbrückungszweig durch eine Induktivität verwirklicht ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 936 220; USA.-Patentschrift Nr. 2 664 546; »Proceedings IEE«, Part B, 1955, Heft 5, S. 689 bis 697; »ETZ-A«, Heft 5, 1. März 1955, S. 132; »Philips Research Reports«, 10, 1955, S. 221; »Wissenschaftliche Veröffentlichungen aus dem Siemens-Konzern«, Bd. VII, 1929, S. 67 bis 84; »Frequenz«, Bd. 11, 1957, Nr. 5, S. 145 bis 153.Claim: Circuit arrangement with one input and two outputs, in particular for intermediate frequency tube stages, in which the input capacitance of a tube stage is the shunt of a constant-Z all-pass network in the form of a bridged T-element, which has an additional output in addition to the usual anode-side output of the tube stage results, characterized in that a known constant-Z all-pass network is used as the bridged T-element whose series branches each consist of an ohmic resistor and whose bridging branch is realized by an inductance. Documents considered: German Patent No. 936 220; U.S. Patent No. 2,664,546; "Proceedings IEE", Part B, 1955, Issue 5, pp. 689 to 697; "ETZ-A", No. 5, March 1, 1955, p. 132; "Philips Research Reports", 10, 1955, p. 221; "Scientific publications from the Siemens group", Vol. VII, 1929, pp. 67 to 84; "Frequency", Vol. 11, 1957, No. 5, pp. 145 to 153.