DE1280950B - Vielstufiger Daempfungsentzerrer mit veraenderlicher Verstaerkung - Google Patents
Vielstufiger Daempfungsentzerrer mit veraenderlicher VerstaerkungInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES '/WIWt PATENTAMT
Int. Cl.:
H03f
AUSLEGESCHRIFT
H03n | |
H04m | |
Deutsche Kl.: | 21 a2-41/04 |
Nummer: | 1 280 950 |
Aktenzeichen: | P 12 80 950.6-31 (W 40302) |
Anmeldetag: | 13. November 1965 |
Ausleeetae: | 24. Oktober 1968 |
Die Erfindung betrifft einen vielstufigen Dämpfungsentzerrer mit veränderlicher Verstärkung, der
eine Vielzahl von Verstärkern mit Rückkopplungsnetzwerken und Koppelnetzwerken aufweist, wobei
die Verstärker jeweils einen getrennten Teil des gesamten zu entzerrenden Frequenzbandes ausgleichen.
Die Verwendung von Entzerrern zur Kompensation des Frequenzganges von signalführenden Einrichtungen,
z. B. von Übertragungsleitungen, ist bekannt. Gewöhnlich hat ein Entzerrer eine bestimmte
Kennlinie, die durch die zugehörige Einrichtung festgelegt ist. Es kann jedoch vorkommen, daß die vom
Entzerrer verlangte Kennlinie nicht vorbestimmt werden kann, weil entweder die Kennlinien der zugehörigen
Einrichtungen nicht genau bekannt sind oder sich mit der Zeit ändern. Ein Beispiel ist die
Entzerrung von Übertragungsleitungen, deren genaue Länge unbekannt ist oder deren Eigenschaften durch
Änderungen der Temperatur und der Feuchtigkeit beeinflußt werden.
In den letzten Jahren ist ein wachsender Bedarf für breitbandige Ubertragungseinrichtungen zwischen
weit entfernten Orten entstanden; in derartigen Fällen wäre es vorteilhaft, vorhandene Kabel mit ungleichmäßigen
Dämpfungseigenschaften zu verwenden, wenn deren Bandbreite durch eine einfache Einstellung
der Verstärkung vergrößert werden könnten. Ein Entzerrungsverfahren, bei dem die zu kompensierende
Dämpfungskennlinie dadurch korrigiert wird, daß eine Anzahl von einzelnen Entzerrern zur Korrektur
von Teilen des gesamten Frequenzbandes vollendet wird, ergibt die für diesen Zweck notwendige Beweglichkeit.
Jedoch bestehen bekannte Entzerrer, die sich für diesen Zweck eignen, aus komplizierten Netzwerken
mit zwei oder mehr Eingängen mit den zugehörigen Beschränkungen, oder sie weisen teuere
und große Spulen auf. Weil ferner ein Verfahren, bei dem jedes Entzerrernetzwerk einen zugeordneten Abschnitt
der gesamten Bandbreite korrigiert, mit Rücksicht auf eine einfache Einstellung nur eine minimale
Wechselwirkung zwischen den Abschnitten aufweisen darf, sind die bekannten einfachen Zweipolnetzwerke
ohne Spulen, wie sie in der Ton-Steuertechnik verwendet werden, ungeeignet. Der wichtigste Nachteil
derartiger Netzwerke, deren Impedanz- oder Admittanz-Funktionen im unteren und oberen Frequenzbereich
unterschiedlich sind, besteht darin, daß die Frequenz des unteren Kennlinienknicks (der hier
allein wichtig ist und infolgedessen allein betrachtet wird) von der Neigung der Impedanz- oder Admittanz-Funktion
abhängt, die ihrerseits von der Einstellung einer veränderlichen Netzwerkkomponente
Vielstufiger Dämpfungsentzerrer
mit veränderlicher Verstärkung
mit veränderlicher Verstärkung
Anmelder:
Western Electric Company, Incorporated,
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. Fecht, Dipl.-Ing. P. G. Blumbach
und Dipl.-Phys. Dr. W. Weser, Patentanwälte,
6200 Wiesbaden, Hohenlohestr. 21
und Dipl.-Phys. Dr. W. Weser, Patentanwälte,
6200 Wiesbaden, Hohenlohestr. 21
Als Erfinder benannt:
Joseph John Friend, Cranford, N. J.;
Walter Ralph Lundry, Summit, N. J. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. Dezember 1964
(416 365)
V. St. v. Amerika vom 7. Dezember 1964
(416 365)
abhängt. Infolgedessen ergibt sich durch solche Einstellungen, die eine Frequenzverschiebung des Kennlinienknicks
vermeiden, eine unzureichende Verstärkungsänderung, oder es wird, wenn ausreichende
Verstärkungsänderungen erzielt werden, sowohl eine zu grobe Korrektur als auch eine schädliche Beeinflussung
eines vorangehenden Netzwerkes durch die Verstärkungseinstellung eines nachfolgenden Netzwerkes
erreicht. Diese Zusammenhänge werden an Hand der Zeichnungen noch genauer erläutert.
Zur Korrektur der restlichen Verzerrung in Trägerfrequenzsystemen nach Durchführung des frequenzabhängigen
Dämpfungsausgleichs ist es bekannt (deutsche Patentschrift 828 717), ein Vierpol-Rückkopplungsnetzwerk
nach Art einer Brückenschaltung zu verwenden, in der eine feste Reaktanz eine Brückendiagonale bildet. Zwei Zweige der Brücke
sind teilweise als Potentiometer ausgebildet, an dessen Anzapfpunkt die Eingangsspannung liegt, und die
beiden anderen Brückenzweige bestehen aus einer Induktivität mit Mittelanzapfung.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen verhältnismäßig einfachen vielstufigen Dämpfungsentzerrer zu schaffen, der die oben erläuterten Nachteile
der bekannten Entzerrer nicht aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem vielstufigen Dämpfungsentzerrer der eingangs
809 628/1352
genannten Art aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder ein Rückkopplungsnetzwerk enthaltende
Verstärker zwei Verstärkerstufen mit einem zwischengeschalteten Zweipol-Rückkopplungsnetzwerk aufweist
und daß das Rückkopplungsnetzwerk eine Brückenschaltung enthält, die konstanten Gleichstromwiderstand
und eine blindwiderstandsbehaftete Brückendiagonale besitzt, welche auf einer Seite mit
einem variablen Anzapfpunkt eines Brückenzweiges
oder der Admittanz betrachtet, die durch die Potentiometereinstellung
bestimmt ist. Wenn bei Nichtvorhandensein einer festen Frequenz des Knicks die Netzwerkelementwerte so gewählt werden, daß die
5 Korrekturfrequenz oder die Frequenz, um die sich die Neigung ändern soll, an das untere Ende der
Frequenzskala in F i g. 4 a fällt, z. B. in die Nähe der Frequenz fg, dann bleibt die Impedanz oder Admittanz
des Netzwerks im wesentlichen unbeeinflußt verbunden ist, derart, daß sich eine variable Wechsel- io durch verschiedene Potentiometereinstellungen, so
Stromimpedanz mit einem im wesentlichen festen daß das Netzwerk nicht verwendet werden kann, um
Knick in deren Amplituden-Frequenzkennlinie ergibt. die starken Änderungen der Übertragungseinrich-Es
tritt dann nur eine sehr kleine Wechselwirkung tungsdämpfung zu korrigieren, die zu erwarten sind,
bei der Entzerrung der einzelnen Abschnitte eines Andererseits können die Elemente des Entzerrernetz-Frequenzbandes
auf, so daß Einstellschwierigkeiten 15 werks so gewählt werden, daß die dem Netzwerk
vermieden sind und eine sehr genaue Entzerrung er- zugeordnete Korrekturfrequenz an dem oberen Ende
reicht wird. der Frequenzskala der F i g. 4 a fällt, z. B. in die
Weiterbildungen der Erfindung sehen vor, daß Nähe der Frequenz fa- Diese Wahl ergibt eine aussämtliche
Zweige der Brücke rein ohmisch sind, reichende Änderung der Impedanz oder Admittanz,
während die Brückendiagonale aus einem Konden- 20 um die verschiedenen Dämpfungszustände zu komsator
besteht, dessen Kapazität die Frequenz be- pensieren, die in der Übertragungseinrichtung vorstimmt,
bei der der Knick auftritt. Andererseits kann handen sein können. Dort ist der Wert der Impedanz
die Brückendiagonale aus einem ohmschen Wider- oder Admittanz unterhalb dieser Korrekturfrequenz
stand, einer Induktivität und einer Kapazität bestehen, infolge der Ausläufer der Kennlinien merkbar. Mit
um Kennlinien mit beliebigem Verlauf zwischen den 25 anderen Worten: Wenn das Netzwerk so aufgebaut
im wesentlichen festen Frequenzen des oberen und ist, daß die Korrekturfrequenz auf den Kennlinien
als /„ auftritt, dann ist die Impedanz oder Admittanz
unterhalb von α nicht unbedeutend. Wenn daher diese Netzwerke in Entzerrern mit veränderlicher Verstär-30
kung unter Verwendung einer Vielzahl von hintereinandergeschalteten Verstärkern benutzt werden,
wobei jeder Verstärker dazu bestimmt ist, eine Korrektur in einem anderen begrenzten Frequenzband
zu liefern, so daß das ganze Frequenzband überdeckt
verstärkerschaltung enthalten ist, um eine veränder- 35 wird, so ergibt eine Einstellung z. B. des dritten
liehe Dämpfungsentzerrung zu liefern; Netzwerks N3 für die notwendige Korrektur bei der
Fig. 2a, 2b und 2c zeigen graphisch die Dämp- Frequenz/4 bei der Korrekturfrequenz/3 des vorf
ungskennlinie einer Übertragungseinrichtung und das herigen Netzwerks eine Überkompensation infolge
für deren Entzerrung verwendete Verfahren; der zusätzlichen Verstärkung, die der nicht Null be-
F i g. 3 zeigt die Impedanz- oder Admittanz-Kenn- 40 tragenden Ordinate bei dieser Frequenz der Kennlinie
der bei der Ausführung verwendeten Netzwerke; linie entspricht, die durch die für F i g. 4 geeignete
Fig. 4a zeigt die Kennlinien von früheren Netz- Potentiometereinstellung gewählt wurde, d.h., nachwerken,
wie sie in den Fig. 4b und 4c dargestellt dem das NetzwerkN2 so eingestellt ist, daß es die
sind. erforderliche Verstärkung bei der Korrekturfrequenz /3
Zunächst sollen frühere Einrichtungen betrachtet 45 liefert, liefert die Einstellung des Netzwerks N4 zur
werden. Typische frühere Zweipol-Netzwerke sind in Korrektur bei /4 eine zusäzliche Verstärkung bei der
den Fig. 4b und 4c dargestellt. Man sieht, daß diese Frequenz/3, so daß die vorher erhaltene Entzerrung
Netzwerke keine Spulen verwenden und nur ein ein- verstellt wird, indem bei der Frequenz fs mehr Verziges
Potentiometer für die Einstellung der Neigung Stärkung als erwünscht vorhanden ist. Ein weiteres
der Impedanz- oder Admittanz-Kennlinie des Netz- 50 unerwünschtes Merkmal, das durch Legen der Korwerks
benutzen. Typische Kennlinien eines derartigen rekturfrequenz nach fa entsteht (dem oberen Ende
Netzwerks sind in Fig. 4a dargestellt, aus der sich der Frequenzskala der Kennlinie), besteht darin, daß
ergibt, daß die Lage der Frequenz des Knicks im das Frequenzintervall, in dem dieses Netzwerk eine
wesentlichen durch die Änderung der Potentiometer- Entzerrung liefern soll, sehr groß sein muß und daher
einstellung beeinflußt wird. So stellen die Kurvene/, 55 eine schlechtere Annäherung an die Dämpfungskurve
e2', e3' die Kennlinie eines derartigen Netzwerks mit liefert. Es ist ferner klar, daß eine Lage der Korrekdrei
verschiedenen Einstellungen des Potentiometers
dar. Es ändert sich nicht nur die Neigung, was selbstverständlich das gewünschte Ergebnis der Einstellung
ist, vielmehr nimmt auch die Frequenz des Knicks 60
die Werte fbp v fbp 2 und fbp 3 an, die sehr verschieden
sind, was ein sehr unerwünschtes Ergebnis darstellt.
dar. Es ändert sich nicht nur die Neigung, was selbstverständlich das gewünschte Ergebnis der Einstellung
ist, vielmehr nimmt auch die Frequenz des Knicks 60
die Werte fbp v fbp 2 und fbp 3 an, die sehr verschieden
sind, was ein sehr unerwünschtes Ergebnis darstellt.
Offensichtlich sind Netzwerke mit dieser Art von
Kennlinienscharen für ein Kurvenanpaßschema un- 65 Neigung einer im wesentlichen linearen Verstärkungszureichend,
in dem Entzerrer hintereinandergeschaltet kurve geändert werden kann. Es wird gezeigt, daß
sind, wenn man die Wirkung der Verschiebung der die in Fig. 1 dargestellten Netzwerke diese Art von
Lage der Frequenz des Knicks mit der Impedanz Kennlinie ergeben.
unteren Kennlinienknicks zu erzielen.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen
noch näher beschrieben:
Fig. 1 der Zeichnungen zeigt in schematischer Form eine Ausführung der Erfindung, bei der eine
Anzahl von Brückennetzwerken mit einem Eingang in einer hintereinandergeschalteten Rückkopplungsturfrequenz
zwischen dem oberen und dem unteren Ende die Situation nicht verbessert, da dann die an
beiden Enden vorhandenen Probleme zu lösen sind. Insgesamt ist es offensichtlich, daß, wenn die
Dämpfungskennlinie eines unbekannten Übertragungsmittels stückweise zu kompensieren ist, die Art
der notwendigen Entzerrungskennlinie derart ist, daß sie eine feste Frequenz des Knicks zeigt, um den die
F i g. 1 zeigt eine Breitbandsignalquelle 1, deren Signale über eine Übertragungseinrichtung, z. B. eine
Übertragungsleitung, übertragen werden, die eine unbekannte Dämpfungskennlinie aufweist, welche das
Quellensignal verzerrt. Um daher die Verbrauchereinrichtung mit Signalen zu versorgen, die im wesentlichen
die gleichen wie die von der Quelle übertragenen Signale sind, ist eine Anzahl von Entzerrern
in der dargestellten Weise eingeschaltet. Um ein Mittel für die Kompensation einer beliebigen Dämpfungskennlinie
zu schaffen, die durch die Übertragungseinrichtung entsteht, ist jeder der Entzerrer
so eingerichtet, daß er eine im wesentlichen lineare Verstärkungskennlinie mit einer einstellbaren Neigung
liefert, die auf einem zugeordneten Teil der zu korrigierenden Gesamtbandbreite wirksam wird. Wie
aus Fig. 1 hervorgeht, ist eine Anzahl von Rückkopplungsverstärkern
ineinandergeschaltet, von denen der Verstärker 100 ein typisches Beispiel ist. Wie der
Verstärker 100 sind sämtliche hintereinandergeschalteten Verstärker mit zwei Stufen, z. B. die Stufen A1
und A1, und zwei Brückennetzwerken mit einem Eingang, z. B. N1 und N2, versehen, die gänzlich aus
ÄC-Elementen bestehen und die Impedanz- oder
Admittanz-Kennlinien aufweisen, welche eine feste Frequenz des unteren Knicks zeigen, um die der
Winkel eines geneigten Teils durch die Einstellung eines im Netzwerk enthaltenen Potentiometers geändert
werden kann. Der Wert der Frequenz des Knicks ist für jedes Netzwerk durch eine geeignete
Wahl des Kondensators festgelegt. Insbesondere besteht in jedem Verstärker die erste Stufe, z. B. A1
im Verstärker 100, aus einem Transistorverstärker in Emitterschaltung, mit dessen Basis das oben beschriebene
Brückennetzwerk N1 mit einem Eingang verbunden ist, während die zweite Stufe, z. B. die
Stufe A1, so aufgebaut ist, daß sie eine hohe Verstärkung
und Stabilität ergibt. In jedem Verstärker, z. B. im Verstärker 100, sind die Stufen gleichstromgekoppelt,
wobei die zweite Stufet/ mit der Ausgangsquelle
20 des Verstärkers mit Hilfe eines weiteren Brückennetzwerks N2 mit einem Eingang verbunden
ist. Zwischen dem Ausgang der Stufe 2 und der Emitterquelle der Stufe 1 liegt ein Widerstand R{
als Teil des Rückkopplungskreises. Wenn auch als zweite Verstärkerstufe eine »Haken«-Schaltung verwendet
wird, so ist doch eine derartig einschränkende Maßnahme nicht notwendig. Diese Anordnung wurde
lediglich der Einfachheit halber gewählt, um eine stabilisierte Verstärkerstufe mit hoher Verstärkung
zu schaffen, so daß eine große Rückkopplung benutzt werden kann, um das gewünschte Merkmal der Stabilität
entsprechend der dem Fachmann bekannten Verfahren zu erhalten.
Der Wert der Belastungsimpedanz, an der Ausgangsklemme jedes Verstärkers betrachtet (z. B. die
Impedanz an der Klemme 20 in Richtung der Stufe A0
betrachtet), und der Wert des Rückkopplungswiderstands R1 können in dem Fachmann bekannter Weise
so gewählt werden, daß der Ausdruck der Verstärkung für den Verstärker 100 etwa umgekehrt proportional
dem Produkt der Impedanz der Netzwerke N1 und N2 ist. Infolgedessen kann durch Ändern der
Potentiometereinstellung für jedes Netzwerk die Verstärkung des Verstärkers zwischen den Klemmen 19
und 20 stückweise linear auf den beiden Bandbreiteintervallen geändert werden, in denen jedes der Netzwerke
eine etwa lineare Neigung aufweist. Wenn somit bei der Frequenz des Knicks des Netzwerks N1
die entzerrte Verstärkung (entsprechend einem Energieniveau an der Quelle, das dem Energieniveau an
der Verbrauchereinrichtung gleicht) vorhanden ist und wenn die Neigung der Verstärkungskennlinie,
die durch Ändern des Potentiometers im Netzwerk N1
hervorgebracht wird, so eingestellt wird, daß die Verstärkung gleich der Dämpfung der Übertragungseinrichtung
bei der Frequenz ist, die der Frequenz des
ίο Knicks des Netzwerks N2 entspricht, ist die Dämpfung
der Übertragungseinrichtung auf den Bandbreiteabschnitt zwischen den Frequenzen der Knicke
der Netzwerke N1 und N2 entzerrt. Wenn nun dementsprechend
die Neigung der Kennlinie des Netzwerks N2 so eingestellt wird, daß die Verstärkung bei
der Frequenz J3 des Knicks des Netzwerks N3 in der
ersten Stufe Λ2 des Verstärkers 101 gleich der Dämpfung
der Übertragungseinrichtung bei dieser Frequenz gemacht wird, wird die Entzerrung auf einen zweiten
Bandbreiteabschnitt ausgedehnt, der der Differenz der Frequenzen der Knicke zwischen den Netzwerken
N3 und N2 entspricht. Da jedes der Netzwerke N1,
N2, N3 ... so aufgebaut ist, daß seine Impedanz- oder
Admittanz-Funktion unterhalb der Frequenz des Knicks konstant ist, die im wesentlichen unabhängig
von der Potentiometereinstellung und damit von der Neigung ist, bringt die Einstellung dieses Netzwerks
in der Netzwerkreihe keine wesentliche Wirkung auf die Verstärkungseinstellung bei Frequenzen hervor,
die niedriger als die Frequenz des Knicks sind, so daß keine merkbare Wechselwirkung zwischen den
Verstärkereinstellungen vorhanden ist. Weiterhin gewährleistet die Tatsache, daß zwischen jedem Netzwerk
und dem benachbarten Netzwerk eine Verstärkerstufe liegt, eine Trennung zwischen den Netzwerken,
so daß die Impedanz eines Netzwerks die Impedanz des anderen nicht belastet.
Wegen der Merkmale des Netzwerks und der Schaltung, in der es arbeitet, kann jede Anzahl von
Verstärkern gleich dem Verstärker 100 ohne praktische Begrenzungen hintereinandergeschaltet werden.
So kann der Verstärker 101, der dem Verstärker 100 folgt, über zwei weitere Bandbreitenabschnitte eine
einstellbare Entzerrung liefern, wenn die oben beschriebenen Verstärkungseinstellungen entsprechend
dem dargelegten Kurvenanpaßschema weitergeführt werden. Die Dämpfungskennlinien der Übertragungseinrichtung
können auf diese Weise mit jeder gewünschten beliebigen Genauigkeit angenähert werden,
indem die Frequenzen der Knicke der Netzwerke mit veränderlicher Impedanz so gewählt werden, daß sie
dichter beieinander liegen und indem eine entsprechend größere Anzahl von hintereinandergeschalteten
Verstärkern benutzt wird.
Um das verwendete Kurvenanpaßschema weiter zu erläutern, sei auf F i g. 2 hingewiesen, insbesondere
auf F i g. 2 a, welche eine als Beispiel gewählte Dämpfungskennlinie der Übertragungseinrichtung zeigt, die
in diesem Fall als Kabel angenommen ist. Da die Dämpfungskennlinie eine Funktion der Kabellänge,
der Kabeleigenschaften und der atmosphärischen Bedingungen ist, ist als Kurve C1 die Dämpfung in
Dezibel abhängig von der Frequenz dargestellt. Auf denselben Koordinaten ist eine Anzahl von ideali-
•»5 sierten Kurven gezeichnet, welche einen Teil der
Kennlinienschar darstellen, die man erhält, wenn das Potentiometer R11 im Netzwerk N1 verändert wird.
Wenn das Potentiometer R11 so eingestellt wird, daß
die Kurve C1 die sich ergebende Kennlinie ist, dann
ist die Verstärkung, die vom Verstärker 100 bei der Frequenz/2 entsteht, genau gleich der Kabeldämpfung
bei dieser Frequenz, die so gewählt ist, daß sie der Frequenz des Knicks des Netzwerks N2 entspricht.
Die teilweise entzerrte Kabelkennlinie ist in Fig. 2b als Kurve C1' dargestellt (das Ergebnis der
Kombination der Dämpfungskurve C1 mit der Verstärkungskurve
ej, wobei der Fehler der eingeschalten
Kapazität. Tatsächlich können die Widerstandswerte für beide Netzwerke identisch sein oder in
einem festen Verhältnis zueinander stehen, wenn dies gewünscht wird, wobei die Parameter nur durch die
Begrenzungen des Verstärkerimpedanzwerts begrenzt werden.
Da die Netzwerke Kennlinien liefern, welche die in F i g. 2 gezeigte Verstärkungskurvenschar der Verstärker
ergeben, wird das Entzerrungsverfahren, das
teten Dämpfung als Abweichung von der Verstärkung io zur Entzerrung einer Übertragungseinrichtung in
Null zwischen den Frequenzen f1 und /2 dargestellt ist. einem breiten Frequenzband benutzt wird, sehr ver-Die
nächste Stufe des Kurvenanpaßschemas besteht einfacht. Wenn sämtliche Netzwerke anfangs so eindarin,
die Kurve C1' zwischen den Frequenzen /3 und gerichtet sind, daß sie im Gleichgewicht sind, wenn
/2 durch dasselbe Verfahren zu korrigieren. Mit ande- der Abgriffspunkt des Potentiometers auf den Punkt g
ren Worten: Das Netzwerk N2, das eine Schar von 15 in Fig. 1 eingestellt ist, dann ergeben die Verstärker
idealisierten Impedanz- oder Admittanz-Kennlinien zwischen der Übertragungseinrichtung und der Veraufweist,
die den in Fig. 2b dargestellten rampen- brauchereinrichtung keine Entzerrung, wobei ein
artigen Funktionen entsprechen, oder daß eine Ver- Signal, das über die Einrichtung angelegt wird, ohne
Stärkung Null bei den Frequenzen unterhalb /2 und Änderung übertragen wird und ein Bezugsenergieeinen
geneigten Teil aufweist, der linear mit der Fre- ao niveau hergestellt werden kann. Wenn nundiePotenquenz
anwächst und der die Kurve C1' bei den Fre- tiometer der Netzwerke N1 und N2 nacheinander so
quenzen/2 und/3 schneidet, wird mit Hilfe des Poten- eingestellt werden, daß unter dem Einfluß der auftiometers
R/ eingestellt, bis die Kurve e2 erhalten einanderfolgenden Übertragung der Signalfrequenzen
wird. Wie vorher wird das Potentiometer verändert, /2 und /3 das Energieniveau an der Verbrauchereinbis
die Verstärkung des Verstärkers 100 bei der Fre- 35 richtung auf null Dezibel eingestellt wird und dies
quenz /3, die der Frequenz des Knicks des Netzwerks Verfahren in jeder der Stufen jedes der nachfolgen-
Ns im benachbarten Verstärker 101 entspricht, gleich den Verstärker fortgesetzt wird, erhält man die geder
Kabeldämpfung bei dieser Frequenz wird. Als wünschte Entzerrung. Allgemein gesprochen, besteht
Ergebnis der Entzerrung durch die Netzwerke N1 am Ende dieses Verfahrens nicht die Notwendigkeit,
und N2 ist die teilweise korrigierte Dämpfungskenn- 30 jede der vorherigen Potentiometereinstellungen nachlinie
des Kabels nunmehr durch die Kurve C1" in zustellen, da der Ausläufer der Kennlinie jedes Netz-Fig.
2c dargestellt. Die Abweichung von einer werks unbedeutend ist, trotzdem bei dieser Frequenz
flachen Kennlinie bei Frequenzen unterhalb /3 ist ein großer Neigungsbereich vorgesehen ist. Jedoch
wiederum nur eine Welligkeit. Das Kurvenanpaß- kann infolge der Tatsache, daß die realisierbaren
verfahren kann fortgesetzt werden derart, daß das 35 Entzerrungskurven jeder Stufe eine Annäherung der
NetzwerkN3, das die in Fig. 2c dargestellte ideali- idealisierten Kurven sind, das obige Verfahren auf
Wunsch wiederholt werden, um eine noch engere Annäherung an die gewünschte Kennlinie zu erhalten.
Wenn somit das Niveau von null Dezibel an der Verbrauchereinrichtung bei der Korrekturfrequenz/3
gemessen wird, erscheint eine bedeutende zusätzliche Verstärkung an der Verbrauchereinrichtung bei der
Korrekturfrequenz /2. Überdies ist zu erkennen, daß die verwendeten Netzwerke nicht wie Netzwerke mit
Mit anderen Worten: Bei einem Kabel mit einer 45 zwei oder mehr Eingängen, die so eingerichtet sind,
Dämpfungskennlinie, die durch die Kurve C1 in daß sie eine Übertragungsfunktion mit einer Kenn-F
i g. 2 a dargestellt ist, kann die entzerrte Kennlinie linienschar ähnlicher Form wie in F i g. 2 liefern, den
innerhalb einer willkürlich festgelegten Bandbreite Nachteil einer großen Gleichstromdämpfung aufbeliebig
flach gemacht werden, indem nach Fig. 1 weisen, um die erforderlichen großen Neigungen der
eine ausreichende Anzahl von hintereinandergeschal- 50 Verstärkung zu erhalten. Bei Übertragungsnetzwerken
teten Verstärkern mit Entzerrernetzwerken einge- mit zwei Eingängen muß zur Erzielung einer großen
schaltet wird, so daß die Abschnittskorrekturen aus- Änderung der Verstärkungsneigung eine große
reichend klein sind. Gleichstromdämpfung in Kauf genommen werden,
Es ist zu bemerken, daß die idealisierte Verstär- so daß eine große Verstärkung der Verstärker und
kungskennlinie, zu der jedes der veränderlichen Ent- 55 damit schlechte Rauscheigenschaften notwendig sind,
zerrernetzwerke N1, N2, N5.. .Nn beiträgt, eine wenn die in Kauf genommene Gleichstromdämpfung
rampenartige Funktion ist, die eine Verstärkung Null neutralisiert werden soll. Ein weiteres Merkmal des
bei Frequenzen unterhalb der Frequenz des Knicks Netzwerks, das von einiger Wichtigkeit ist, besteht in
aufweist, so daß die Verstärkung, die durch den Ver- der Unabhängigkeit der Netzwerkgleichstromimpestärker
mit dem Netzwerk NM entsteht, die Kennlinie 60 danz und der Potentiometereinstellung. Die Wechselnicht
beeinflußt, welche bereits bei den Frequenzen Stromverstärkung der Schaltung kann somit nach
unterhalb fM korrigiert ist.
Es ist ferner zu bemerken, daß alle Netzwerke, die in den Emitterkreis jeder ersten Verstärkerstufe geschaltet
sind, gleich sind, abgesehen von dem Wert der verwendeten Kapazität. So sind auch alle Kopplungsnetzwerke,
welche eine gestrichene Bezeichnung tragen, gleich, abgesehen von dem Wert der gewähl-
sierte Kurvenschar aufweist, mit Hilfe seines Potentiometers Rd so eingestellt wird, daß die Kurve e3
entsteht, welche in der obigen Weise eine Entzerrung zwischen den Frequenzen /4 und f3 ergibt.
Die Dämpfungskennlinie des entzerrten Kabels kann beliebig flach gemacht werden, wobei die
Welligkeit beliebig klein wird, indem einfach die Frequenzintervalle beliebig klein gewählt werden.
Belieben eingestellt werden, ohne daß eine schädliche Wirkung auf den Gleichstrom und Vorspannungszustand
des Verstärkers eintritt.
Die tatsächliche Impedanz- oder Admittanz-Kurvenschar für jedes der Netzwerke N1, N2.. .Nn
der Schaltung der F i g. 1 ist in F i g. 3 dargestellt, wobei die im Zusammenhang mit Fig.2 beschrie-
benen idealisierten Kennlinien als Asymptoten angegeben sind.
Wie oben angeführt wurde, kann an Stelle des Kondensators eine allgemeine /?LC-Impedanz in
jedem der in F i g. 1 gezeigten Brückennetzwerke mit einem Eingang verwendet werden, um in einem bandbreiten
Abschnitt eine Verstärkungskennlinie zu schaffen, die im wesentlichen feste Frequenzen des
oberen und des unteren Knicks aufweist und deren Kurve zwischen den Frequenzen komplizierter ist.
Wenn z. B. eine Schaltung, die aus einer Reihenspule, einem Widerstand und einem Kondensator besteht,
an Stelle des Kondensators in irgendeinem der dargestellten Netzwerke verwendet wird, erhält man eine
Kurvenschar, die die Potentiometereinstellungen als Parameter aufweist und die Asymptoten hat, die von
der Frequenz des Knicks zu einer mittleren Frequenz ansteigen. Diese Kennlinienart kann zur Entzerrung
einer Dämpfungskennlinie nützlich sein, die bei irgendeiner Frequenz der Bandbreite eine scharfe
Dämpfungsspitze aufweist. Andere Kennlinienformen sind ebenfalls möglich, indem man spezielle andere
Netzwerke an Stelle des Netzwerkskondensators verwendet.
Claims (5)
1. Vielstufiger Dämpfungsentzerrer mit veränderlicher Verstärkung, der eine Vielzahl von
Verstärkern mit Rückkopplungsnetzwerken und Koppelnetzwerken aufweist, wobei die Verstärker
jeweils einen getrennten Teil des gesamten zu entzerrenden Frequenzbandes ausgleichen, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder ein Rückkopplungsnetzwerk enthaltende Verstärker zwei Verstärkerstufen mit einem zwischengeschalteten
Zweipol-Rückkopplungsnetzwerk aufweist und daß das Rückkopplungsnetzwerk eine Brückenschaltung enthält, die konstanten Gleichstromwiderstand
und eine blindwiderstandsbehaftete Brückendiagonale besitzt, welche auf einer Seite mit einem variablen Anzapfpunkt
eines Brückenzweiges verbunden ist, derart, daß sich eine variable Wechselstromimpedanz mit
einem im wesentlichen festen Knick in deren Amplituden-Frequenzkennlinie ergibt.
2. Entzerrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenzweige rein
ohmisch sind und daß die blindwiderstandsbehaftete Brückendiagonale aus einem Kondensator
besteht.
3. Entzerrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenzweige rein
ohmisch sind und daß die blindwiderstandsbehaftete Brückendiagonale aus einem Kondensator,
einer Spule und einem ohmschen Widerstand besteht.
4. Entzerrer nach einem der vorherigen An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Koppelnetzwerke aus Netzwerken bestehen, die ähnlich wie die Rückkopplungsnetzwerke aufgebaut
sind.
5. Entzerrer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt der Admittanz
des Rückkopplungsnetzwerkes und des Koppelnetzwerkes jedes Verstärkers gleich dessen Verstärkung
ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 828 717.
Deutsche Patentschrift Nr. 828 717.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 628/1352 10.68 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US416365A US3383616A (en) | 1964-12-07 | 1964-12-07 | Feedback amplifier with adjustable equalization |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1280950B true DE1280950B (de) | 1968-10-24 |
Family
ID=23649677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEW40302A Pending DE1280950B (de) | 1964-12-07 | 1965-11-13 | Vielstufiger Daempfungsentzerrer mit veraenderlicher Verstaerkung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
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