DE1591420C3 - Dämpfungsregler für elektrische Schwingungen - Google Patents

Description

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lungen eignet, daß ferner im Stromkreis nur einer der der Ausgangswicklung angeordnet. Der Abstand zwi-Wicklungen eine (veränderbare) Impedanz vorhan- sehen den Wicklungen ist so bemessen, daß sich die den zu sein braucht und daß schließlich durch die gewünschte Eigenimpedanz von beispielsweise spezielle Art der Wicklung die Eigenimpedanz unter 75 Ohm für die Ankopplung einer 75 Ohm-Signal-Einhaltung des Kopplungsfaktors von 1 an die Impe- 5 quelle an eine 75 Ohm-Leitung ergibt,
danz der Signalquelle und an den Wellenwiderstand Eine Signalquelle 11 ist mittels der Eingangsklemder weiterführenden Leitung angepaßt werden kann. men 12 über die Eingangswicklung 13 gekoppelt. Es ist im Zusammenhang mit Gabelschaltungen für Außerdem ist die Signalquelle 11 mittels eines den Gegensprechverkehr bei Telefonanlagen be- Gleichstrom-Sperrkondensators 20 und eines Transikannt, drei Wicklungen trifilar auf einen gemeinsa- io stors 21 auch über die Steuerwicklung 17 gekoppelt, men Kern aufzubringen, bei Dämpfungsreglern zur Die Wicklungen 13 und 17 werden vom gegensinnig automatischen Verstärkungsreglung ist eine solche gerichteten Signalströmen durchflossen, die in der Anordnung bisher jedoch nicht verwendet worden Ausgangswicklung 16 gegensinnige und mithin sich (USA.-Patentschrift 3 168 715). gegenseitig löschende Spannungen induzieren.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung 15 Der Kollektor 22 des Transistors 21 ist über einen ist die veränderbare Impedanz eine in Reihe mit der Widerstand 26 an eine zwischen die Klemmen 25 Steuerwicklung geschaltete pin-Diode, der eine ihren schaltbare Spannungsquelle V (nicht gezeigt) ange-Impedanzwert steuernde Gleichspannungsquelle par- schlossen. Mit seiner Basis 24 ist der Transistor 21 allel geschaltet ist. Eine pin-Diode ist ein Halbleiter- außerdem über einen Widerstand 23 an eine Regelbauelement, welches zwischen einer p-leitenden 20 Spannungsklemme 27 angeschlossen. Als Regelspan-Schicht und einer η-leitenden Schicht eine eigenlei- nung, die den Betrag, um den das HF-Signal getende oder i-leitende Schicht aufweist. Eine solche dämpft wird, bestimmt, kann eine AVR-Spannung Diode zeigt eher das Verhalten eines veränderbaren dienen. Im vorliegenden Falle wird das HF-Signal Widerstands als das einer herkömmlichen Diode. Si- um so stärker gedämpft, je positiver die Regelspangnale ausreichend hoher Frequenz werden durch sie 25 nung wird. Wenn die Regelspannung eine AVR-nicht gleichgerichtet, weil durch den speziellen Auf- Spannung ist, wird sie in dem Maße positiver, wie bau der Diode die Lebensdauer der Minoritätsträger der Pegel der Signale aus der Quelle 11 ansteigt,
die Periodendauer hoher Frequenzen übersteigt. Hin- Für minimale Dämpfung der HF-Signale durch gegen wird der Widerstandswert der pin-Diode von den Dämpfer 10 hat die Regelspannung einen soleiner angelegten Gleichspannung beeinflußt, so daß 30 chen Wert, daß sie den Transistor 21 sperrt und daein Hochfrequenzsignal in seiner Amplitude durch durch der Signalstromfluß in der Steuerwicklung 17 diese Steuergleichspannung verändert werden kann. im wesentlichen unterbrochen wird. Unter diesen Für das Hochfrequenzsignal stellt daher die pin- Voraussetzungen induziert der Signalstrom der EinDiode einen veränderlichen Widerstand dar. Im Zu- gangswicklung 13 in der Ausgangswicklung 16 eine sammenhang mit der Erfindung ist die pin-Diode ein 35 Spannung, deren Amplitude im wesentlichen die geeignetes und wenig Schaltungsaufwand verursa- gleiche ist wie die der Eingangsspannung. Um die chendes Bauelement zur Realisierung der veränder- Dämpfung der HF-Signale zu erhöhen, spannt die baren Impedanz. zwischen die Klemmen 27 gelegte Regelspannung

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung be- den Basis-Emitterübergang des Transistors 21 in der

steht die veränderbare Impedanz aus der in Reihe 40 Durchlaßrichtung, so daß sich der dynamische KoI-

mit der Steuerwicklung geschalteten Kollektor-Emit- lektorwiderstand des Transistors entsprechend ernie-

ter-Strecke eines Transistors, dessen Basis mit einer drigt. Unter diesen Voraussetzungen fließt ein Si-

Steuerspannungsquelle verbunden ist. gnalstrom durch die Steuerwicklung 17 und werden

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nach- Felder erzeugt, die den vom Signalstromfluß in der

stehend an Hand der Zeichnung erläutert. In der 45 Eingangswicklung 13 erzeugten Feldern entgegenwir-

Zeichnung zeigt ken.

Fig. 1 das Schaltschema eines erfindungsgemäßen Dadurch ergibt sich an der Ausgangswicklung 16

HF-Dämpfungsreglers, eine entsprechend verringerte oder gedämpfte Aus-

F i g. 2 das Schaltschema einer anderen Ausfüh- gangsspannung.

rungsform der zwischen die Klemmen A und B in 50 Die Spannung der Quelle V, der Wert des Wider-

F i g. 1 geschalteten Anordnung und Standes 26 und die der Basis 24 zugeführte Regel-

F i g. 3 ein Blockschaltbild, das die Anwendung spannung sind in ihrer Bemessung so aufeinander ab-

der erfindungsgemäßen HF-Dämpfungsregler in gestimmt, daß der Transistor 21 bei maximaler Si-

einem Signalempfänger veranschaulicht. gnaldämpfung im Sättigungszustand arbeitet. Durch

Fig. 1 zeigt einen aktiven HF-Dämpfer 10, der für 55 die jeweils hierfür verwendeten Werte wird der Beden Betrieb im VHF-Fernsehband geeignet ist. Der reich des Kollektor-Emitterwiderstandes für einen Dämpfer enthält einen Transformator 14 mit im we- gegebenen Regelspannungsbreich festgelegt,
sentlichen mit Kopplungsfaktor 1 gekoppelten Trifi- Fig. 2 zeigt eine Anordnung mit einer pin-Diode larwicklungen, nämlich einer Eingangswicklung 13, 28, die als veränderlicher Widerstand arbeitet. Diese einer Ausgangswicklung 16 und einer Steuerwicklung 6° Anordnung wird an Stelle des Transistors 21 zwischen 17. die KlemmenA undB in Fig. 1 geschaltet. Als

Beispielsweise kann der Transformator 14 vier pin-Diode für diesen Zweck ist z.B. der Typ 1N367 dichtgewickelte, trifilare Windungen aus Draht mit geeignet, bei dem ein Halbleitergebiet vom p-Typ der Drahtstärke 0,81 mm (Gauge Nr. 20) auf einem und ein Halbleitergebiet vom n-^Typ durch ein eigenkeramischen Flachferritkern 15 mit ungefähr einer 65 leitendes Halbleitergebiet voneinander getrennt sind. Länge von 1,9 cm, einer Breite von 1,1 cm und einer Eine diesem Diodentyp zugeführte Regelspannung Dicke von 0,24 cm enthalten. Wie man sieht, ist die verändert den effektiven Widerstand der Diode über Steuerwicklung zwischen der Eingangswicklung und einen weiten Bereich von ungefähr 10 Ohm bis zu

sehr hohen Werten. Ein wichtiges Merkmal dieser Art von Diode besteht in ihrer linearen Strom-Spannungskennlinie, die erforderlich ist, um eine Dämpfungswirkung ohne übermäßige Kreuzmodulationsverzerrung zu erhalten. Versuche haben ergeben, daß beide genannten Ausführungsformen bei VHF-Fernsehfrequenzeni gut arbeiten.

Dämpfungsregler der hier beschriebenen Art eignen sich auch für UHF-Fernsehfrequenzen. Für den UHF-Betrieb kommen für den Transformator z.B. ungefähr drei Windungen auf 0,5 cm-Ferritstab mit einer Länge von ungefähr 1,25 cm in Frage. Auch bei diesen Frequenzen wäre eine niederkapazitive pin-iDiode wie in F i g. 2 zu verwenden, ohne daß die allgemeine Schaltungsanordnung geändert zu werden braucht.

Fig.3 zeigt eine Empfängerschaltung, welche die Verwendung von erfindungsgemäßen Dämpfungsreglern veranschaulicht. Wegen seiner möglichen Niederohmigkeit kann der Dämpfungsregler 31 zwischen die Antenne 30 und einen Tuner 32 mit HF-Verstärker eingeschaltet werden. Dabei kann der Dämpfungsregler selbst in eine Antenneneingangsoder Impedanzanpassungsschaltung eingebaut werden. In diesem Falle verhindert der Dämpfungsregler eine Überbelastung der Eingangsverstärkerstufe, so daß die Kreuzmodulationsverzerrung verringert wird. Ein weiterer Dämpfungsregler 33 ist zwischen den Ausgang des Tuners 32 und den ZF-Verstärkerteil 34 eingeschaltet. Dieser Dämpfungsregler verhindert

ίο eine Verstimmung der ZF-Kreise infolge Überbelastung des ZF-Eingangs. Die Regelspannung für den Dämpfungsregler wird vom Demodulator 35 geliefert und über die Leitung 36 dem AVR-Verstärker 37 zugeleitet. Von dort gelangt sie zum ZF-Verstärker 34 sowie zu den Dämpfungsreglern 31 und 33 und zum Tuner 32. Gewünschtenfalls können Verzögerungsglieder 38, 39 und 40 eingeschaltet werden, um den Zeitpunkt der Eingabe der AVR-Spannungen in die verschiedenen Verstärkerstufen und Dämpfungsregler in Abhängigkeit vom Empfangssignalpegel zu regeln.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 bezüglich der dynamischen Signalverarbeitung zu bePatentansprüche: grenzen. Dabei ist es erforderlich, daß das Dämpfungsorgan eine niedrige Einfügungsdämpfung auf-

1. Dämpfungsregler für elektrische Schwingun- weist und außerdem sich niederohmig ausführen läßt, gen mit einem Transformator, der eine Eingangs- 5 so daß es sich ohne Schwierigkeit in den im allgemeiwicklung, eine Steuerwicklung und eine Aus- nen niedejohmigen Antennenstufen verwenden läßt,
gangswicklung trägt und dem die zu dämpfenden Es ist bekannt, eine Anordnung der eingangs be-Eingangssignale an der Eingangswicklung und an schriebenen Art zur Verstärkungsregelung bei einem der Steuerwicklung gleichzeitig derart zuführbar Funkempfänger vorzusehen. Dieser bekannte Dämpsind, daß in der Ausgangswicklung zwei Signale io fungsregler enthält sowohl im Stromkreis der Steuerentgegengesetzter Polarität induziert werden, wo- wicklung als auch im Stromkreis der Eingangswickbei die Kopplung des Eingangssignals auf die lung jeweils ein Impedanzelement, wobei eines dieser Steuerwicklung über eine veränderbare Impedanz Elemente oder beide Elemente von Hand mechaerfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß nisch verändert werden können, so daß durch unterdie drei Wicklungen (13, 17, 16) zur Erzielung 15 schiedliche Amplitudendifferenz der gegenphasigen eines gegenseitigen Kopplungsfaktors von 1 als in der Ausgangswicklung induzierten Spannungen trifilarer Strang schraubenförmig um den Kern das Ausgangssignal mehr oder weniger stark ge-(15) des Transformators (14) gewickelt sind und dämpft erscheint. Dieser bekannte Dämpfungsregler daß die veränderbare Impedanz (A-B) als Teil eignet sich jedoch nicht.zur automatischen Verstäreiner aktiven Schaltung (21 bis 27) elektronisch 20 kungsregelung. weil die dort verwendeten Impedanzregelbar ist. elemente, beispielsweise Kondensatoren änderbarer

2. Dämpfungsregler nach Anspruch 1, dadurch Kapazität, nicht automatisch mit der erwünschten gekennzeichnet, daß die veränderbare Impedanz kurzen Ansprechzeit regelbar sind (USA.-Patenteine in Reihe mit der Steuerwicklung (17) ge- schrift 1 817 294).

schaltete pin-Diode ist, der eine ihren Impedanz- 25 Es sind andererseits verschiedene Dämpfungsregwert steuernde Gleichspannungsquellc parallel ler bekannt, bei denen zwei gegenphasige Signale geschaltet ist. über jeweils eine Impedanz miteinander gekoppelt

3. Dämpfungsregler nach Anspruch 1, dadurch werden, wobei mindestens eine Impedanz durch eine gekennzeichnet, daß die veränderbare Impedanz Steuerspannung veränderbar ist (USA.-Patentschrifaus der in Reihe mit der Steuerwicklung (17) ge- 30 ten 2 808 474 und 3 093 802). Bei allen diesen Schalschalteten Kollektor-Emitter-Streckc eines Tran- tungen erfolgt die Kopplung der gegenphasigen Sisistors (21) besteht, dessen Basis mit einer Steu- gnale direkt an einem gemeinsamen Verbindungserspannungsquelle (27) verbunden ist. punkt, und sofern in diesen Schaltungen ein Transformator verwendet wird, dient dieser zur Erzeugung

35 der gegenphasigen Signale, d. h., das Eingangssignal

wird nur an einer Primärwicklung empfangen, während die veränderbaren Impedanzen in den die gegenphasigen Signale führenden Sekundärkreisen lie-Die Erfindung betrifft einen Dämpfungsregler für gen. Bei einer bekannten Ausführungsform bestehen elektrische Schwingungen mit einem Transformator, 40 die veränderbaren Impedanzen aus zwei Dioden, die der eine Eingangswicklung, eine Steuerwicklung und in unterschiedlicher Polarität in die beiden Sekundäreine Ausgangswicklung trägt und dem die zu dämp- kreise geschaltet sind und deren Kennliniensteilheit fenden Eingangssignale an der Eingangswicklung durch Veränderung einer am Kopplungspunkt zuge- und an der Steuerwicklung gleichzeitig derart zuführ- führten Steuerspannung gegensinnig verändert wird, bar sind, daß in der Ausgangswicklung zwei Signale 45 Bei einer anderen Ausführungsform besteht das eine entgegengesetzter Polarität induziert werden, wobei der in den Sekundärkreisen befindlichen Impedanzdie Kopplung des Eingangssignals auf die Steuer- elemente aus einer Diode, deren Kapazität durch Anwicklung über eine veränderbare Impedanz erfolgt. legen einer Steuerspannung beeinflußt wird. Bei allen Die Erfindung soll insbesondere in AVR-Schaltun- diesen bekannten Reglern sind offensichtlich immer gen (Schaltungen zur automatischen Verstärkungsre- 50 zwei Impedanzelemente notwendig, jeweils eines für gelung) verwendet werden, eines der beiden gegenphasigen Signale.

Es ist weit verbreitet, zur automatischen Verstär- Die Erfindung geht daher von einem Dämpfungs-

kungsregelung eine aus dem demodulierten Signal in regler der eingangs beschriebenen Art aus und soll dem betreffenden Empfänger oder einem sonstigen die Aufgabe lösen, einen Dämpfungsregler mit gerin-Gerät abgeleitete Spannung heranzuziehen, mit der 55 ger Einfügungsdämpfung zu schaffen, bei dem das die Verstärkung der Eingangs- und ZF-Verstärker- Eingangssignal gegenphasig zugeführt wird und die stufen durch Verändern der Vorspannung für diese gegenphasigen Signale induktiv gekoppelt werden Stufen im gewünschten Sinne beeinflußt wird. Diese und der automatisch mit kurzer Ansprechzeit gere-Methode ist für höhere Frequenzen sowie für gelt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsge-Schmalbandstufen, besonders in Transistorempfän- ⁶° maß dadurch gelöst, daß die drei Wicklungen zur Ergern, weniger gut geeignet. Bei einem Transistor füh- zielung eines gegenseitigen Kopplungsfaktors von ren Verschiebungen des Arbeitspunktes zu Änderun- Eins als trifilarer Strang schraubenförmig um den gen der Steilheit sowie der Eingangskapazität, was Kern des Transformators gewickelt sind und daß die Kreuzmodulationsverzerrungen sowie Verstimmun- veränderbare Impedanz als Teil einer aktiven Schalgen des Eingangskreises hervorrufen kann. Es ist da- 65 tung elektronisch regelbar ist.

her besonders bei Transistorempfängern wünschens- Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sich

wert, durch geregelte Dämpfung an den Antennen- der Dämpfungsregler durch die elektronische Steuerklemmen die Anforderungen an die Eingangsstufen möglichkeit gut für automatische Verstärkungsrege-