DE1928266A1

DE1928266A1 - Schaltungsanordnung zur Anpassung des Scheinwiderstandes einer Fernsprechgeraeteschaltung an den Wellenwiderstand einer Fernsprechleitung

Info

Publication number: DE1928266A1
Application number: DE19691928266
Authority: DE
Inventors: Kleissl Dr Eriberto; Pasquale Postorino
Original assignee: Societa Italiana Telecomunicazioni Siemens SpA
Current assignee: Italtel SpA
Priority date: 1968-06-03
Filing date: 1969-06-03
Publication date: 1970-01-08
Also published as: SE349439B; NL6907828A; US3571521A; DE1928266B2; GB1263384A

Description

¹DB 163
Italienisch.Pätentanm.
Uo. 1? 179A/68
vom 3« Juni 1968

SOOIETA* ITALIAHA TELECOMOTICAZIONI SIEMENS s.p.a.,

Mailand (Italien),Piazzale Zavattari,12.

Schaltungsanordnung zur Anpassung des Soheinwiderstandes einer Fernspreohgeräteschaltung an den Wellenwiderstand einer Fernsprechleitung,

Die vorliegende Erfindung "betrifft eine Schaltungsanordnung zur Anpassung des Scheinwiderstandes einer eine Mikrophonkapsel, eine Hörerkapsel und einen Fernspreohübertrager mit drei Windungen enthaltenden Fernspreohgerätesehaltung an den Wellen- !Widerstand einer Fernsprechleitung, mit einem Mikrophonverstär«- ker, der zwischen das Mikrophon einerseits und den Verbindungspunkt zwischen den beiden ersten Wicklungen des Fernsprechübertragers sowie eine Leitungsklemme andererseits geschaltet ist, und/oder einem Hörerverstärker, der zwischen die dritte Wicklung des Pernspreohübertragers und die Höjrerkapsel geschaltet ist.

In der deutschen Patentanmeldung P 18 04745.5-31 ist bereits eine Schaltungsanordnung zur Anpassung des Soheinwiderstandes eines eine Schaltung mit einem Übertrager enthaltenden Fernsprechgerätes an den Wellenwiderstand einer Teilnehmerleitung vorgeschlagen worden, die eine Anpassungsschaltung mit mindestena einem Kondensator und mindestens einem Widerstand enthält, i welche an dLe Klemmen der Leitung oder an eine Wicklung des Übertragers angeschlossen und hinsichtlich Kapazität bzw. Leitwert so bemessen sind, daß das Minimum der· Kurve, die dam Verlauf des¹ Imaginärteiles des Scheinwiderstandes der kompensierten Schaltung des Fernsprechgerätes in Abhängigkeit von der Frequenz entspricht, im oberen Teil dee Fernsprechfrequenzbereiohes liegt.

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Zum Unterschied zu der obengenannten vorgeschlagenen Schaltungsanordnung werden bei der Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur passive Vierpole, sondern auch '■ aktive Vierpole, nämlich Verstärker verwendet.

Gemäß der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Anpassung des Scheinwiderstandes einer eine Mikrophonkapsel, eine Hörerkapsel und einen Fernsprechübertrager mit drei Wicklungen enthaltenden Fernsprechgeräteschaltung an den Wellenwiderstand einer Fernsprechleitung, mit einem Mikrophonverstärker, der zwischen das Mikrophon einerseits und den Verbindungspunkt

^ zwischen den beiden ersten Wicklungen des Fernsprechübertragers sowie eine Leitung ski enime andererseits geschaltet ist und/oder mit einem Hörerverstärker, der zwischen die dritte Wicklung des Übertragers und die Hörerkapsel geschältet ist, dadurch gekennzeichnt, daß der Ausgangskreis des Mikrophonverstärkers einen passiven Anpassungsvierpol enthält, der der Ausgangsimpedanz des Mikrophonverstärkers einen Wert verleiht, der bezogen auf die Leitungsklemmen gleich dem Wellenwiderstand der leitung abzüglich der auf die Primärseite transformierten Impedanz an den Klemmen der dritten Wicklung des Fernsprechübertragers ist und/ oder daß der Eingangskreis des Hörerverstärkers einen passiven Anpassungsvierpol enthält, der der auf die Primärseite des Übertragers transformierten Eingangsimpedanz des Hörerverstärkers

) einen Wert verleiht, der gteich dem Wellenwiderstand der Leitung abzüglich des auf die Leitungsklemmen bezogenen SoheinwiderStandes zwischen der Verbindung der ersten beiden Wicklungen des Fernsprechübertragers und der erwähnten Leitungsklemme isto

Beim. Vorhandensein beider Verstärker sind die AnpassungsVierpole vorzugsweise so bemessen, daß die auf die Leitungsklemmen bezogenen Seheinwiderstände der Ausgangsimpedanz des Mikrophonverstärkers und der Eingangsimpedanz des Hörerverstärkers jeweils gleich dem halben Wellenwiderstand der Leitung sind»

Durch die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung läßt sich erreichen, daß der Verlauf des Real- und Imaginärteiles des Scheinwiderstandes der Fernspreohsohaltung in Abhängigkeit von der Frequenz im ganzen Fernspreohfrequenzbereioh weitesisgehend

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mit dem Wellenwiderstand der Leitung übereinstimmt.

Wenn der Hörerverstärker fehlt, ist. der Anpassungsvierpol im AuBgangskreis des Hikrophonverstärkers so bemessen, daß der an den Leitungsklemmen wirksame Scheinwiderstand des Ausgangskreises des Mikrophonverstärkers gleich dem Wellenwiderstand der Leitung abzüglich des $uf die Primärwicklung bezogenen Scheinwiderstandes der Hörerkapsel ist.

Wenn der Mikrophonverstärker fehlt, wird der Anpassungsvierpol im Eingangskreis des Hörerverstärkers so bemessen, daß der auf die Primärwicklung bezogene Scheinwiderstand dieses Eingangskreises gleich dem Wellenwiderstand der Leitung abzug-Iioh dee dynamischen Widerstandes des Mikrophones ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, es zeigen:

Pig. 1a ein Schaltbild eines Ausführungsbeispieles eines Hörerverstärkers; .

Fig. 1b ein Schaltbild eines Ausführungsbeispieles eines Mikrophonverstärkers ι

Fig.2a ein vereinfachtes Schaltbild eines Ausführungsbeispieles der Erfindung, das sowohl einen Mikrophonverstärker als auch einen Hörerverstärker enthält;

Fig.2b ein vdreinfachtes Schaltbild eines Ausführungsbeispieles der Erfindung, das nur einen Hörerverstärker enthält;

Fig.2c ein vereinfachtes Schaltbild eines Ausführungsbeispielee der Erfindung, das nur einen Mikrophonverstärker enthält;

Fig. 3 eine graphische Darstellung des Realteiles und Imaginärteiles des Scheinwiderstandes einer Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2a sowie von Leitungen mit 0,4 und 0,6 mm Durchmesser, in Abhängigkeit von der Frequenz;

Fig. 4 ein Fig. 3 entsprechendes Diagramm, das jedoch Kurven für den Real- und Imaginärteil des Scheinwiderstandes der in Big· 2b dargestellten Schaltung enthält, und

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Pig. 5 ein Fig. 3 entsprechendes Diagramm_t das jedoch Kurven für den Verlauf des Real- und Imaginärteiles des Scheinwiderstandes der in Fig.2c dargestellten Schaltung enthält.

'· Bei den in Fig» 2a bis c dargestellten Fernsprechschaltungen sind die Wecker-! Wahl-, Vermittlungsschaltungen usw. weggelassen, da diese in bekannter Weise ausgeführt sein können und für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind. .

Fig. 1a zeigt ein Schaltbild eines mit einem Transistor TS bestückten Hörerverstärkers A„, dessen Eingangsklemmen mit 3 bezeichnet sind, und dessen Ausgang über einen Kondensator G. an eine Hörerkapsel R angeschlossen wird. Der Verstärker enthält Vorspannungswiderstände Rp, R-, einen Kollektorwiderstand R. und einen Emitterwiderstand R₅. Der Eingangskreis enthält einen gestrichelt umrahmten Anpassungsvierpol mit den Kondensatoren 0-, Cg und einem Widerstand R.., dieser Vierpol ist über einen Kopplungskondensator C, an die Basis des Transistors TS angeschlossen. Der Eingangs-Scheinwiderstand der Schaltung gemäß Fig.1a ist Z_R bezeichnet.

Figo 1b zeigt ein Ausführungsbeispiel eines zweistufigen Mikrophonverstärkers mit Transistoren TS.., TSg. Die durch.Widerstände R₁, Rp vorgespannte Basis des Transistors TS₁ ist über einen Kondensator O₁ an eine Mikrophonkapsel M angeschlossen. ; Die den Transistor TS₁ enthaltende erste Stufe enthält ferner > einen Kollektorwiderstand R, und einen Emitterwiderstand R-, sie ist über einen Kondensator O₂ mit der Basis des Transistors TS₂ gekoppelt, die durch Widerstände Rf-, Rg vorgespannt ist. Der Emit·- terdes Widerstandes TS₂ ist mit einem Emitterwiderstand R verbunden. An den Kollektor des Transistors TSp ist eine durch ein gestricheltes Rechteck umrahmte AnpaBSungsschaltung angeschlossen, die einen Arbeitswiderstand H sowie Kondensatoren 0,, C. enthält. Der Ausgangskreis des Transistors TS₂ verleiht dem Mikrophonverstärker an den Ausgangsklemmen 2 einen Ausgangsschein^ widerstand Z..

Die Scheinwiderstände Z_R und/oder Z. sind so gewählt, daß sich" eine optimale Anpassung des Soheinwiderstandes der Fernspreohgeräteschaltung an den Scheinwiderstand der an diese Schaltung an-

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geschlossenen Fernspreohleitung ergibt.

Fig. 2a zeigt das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das sowohl einen Hörerverstärker JU, der gemäß Fig. 1a ausgebildet sein kann, als auch einen Mikrophonverstärker JL,,der gemäß !ige 1b ausgeführt sein kann, enthält. Die beiden Jbapassungs Vierpole dieser Verstärker sind so bemessen, daß der Scheinwiderstand Zj. und der auf die Primärseite transformierte Scheinwiderstand Z_R jeweils gleich dem halben Wellenwiderstand der leitung

Die Wicklungen des Bernspreohübertragerβ sind mit 1,11 und III bezeichnet, der Verbindungspunkt der Wicklungen I und II trägt das Bezugszeiehen JL.

Mit B ist der übliche Naohbildwiderstand bezeichnet, der es erlaubt, die gewünschte Rüekhördämpfung zu erzielen·

Fig. 2b zeigt das vereinfachte Sehaltbild eines AusführungBr Beispieles der Erfindung, bei dem nur der Hörerrerstärker JL, vorhanden ist. Die Anpassungssehaltung dieses Verstärkers 1st nun so bemessen, daß der auf die Primärseite transformierte Eingangssoheinwiderstand Z-D gleich dem Wellenwiderstand Z_A der Lei-

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;tung abzüglich des dynamischen Widerstandes R_n des Mikrophones jIS ist.

Fig. 2o zeigt Bohliesslioh das vereinfachte Schaltbild einer iAusführungsform der Erfindung, die nur einen Mikrojg^on^eritärktr • JLr enthält. Der JLapassungsvierpol dieses Verstärkers ist nun so !

!bemessen, daß Zj = Z ~Z*_R ist, wobei Z'-n der auf die irimärseite ¹ transformierte Scheinwiderstand der Hörerkapsel und Z_Q wieder der Wellenwiderstand der Leitung sind, . · :

In Fig. 3 zeigt die jeweils mittlere Kurve oberhalb bzw. unterhalb der Abszisse den Heal- bzw. Imaginärteil des Soheinwider- i Standes eines Fernspreoh-Teilnehmerapparatee mit einer Schaltung gemäß Fig. 2a in Abhängigkeit von der Frequena dar. Die gestri- ! ohelten Kurven geben in entsprechender Weise den Verlauf des Eeal- bzwo Imaginärteiles des SoheinwiderstandeB einer leitung dar, deren Adern d.nen Durohmesser von 0,4 mm haben. Die abszissennahen ausgezogenen Kurven gelten für eine Leitung mit einem Aderdurohmesser von 0,6 mm.

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Fig. 4 zeigt die entsprechenden Kurven wie Fig. 3» jedoch für ein Fernsprechgerät mit einer Schaltung gemäß Fig» 2b.

Fig. 5 zeigt die entsprechenden Kurven für ein Fernspreohgerät mit einer Schaltung gemäß ffig. 2o. ₍

Aus allen Diagrammen ist ersichtlich, daß durch die Erfindung eine ausgezeichnete Anpassung an die leitung erreicht wird.

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Claims

-7-PatentansprUohe.

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; ίΐJ Schaltung·anordnung zur Anpassung des Scheinwiderstandes einer eine Mikrophonkapsel, eine Hörerkapsel und einen Eernspreohübertrager mit drei Wicklungen enthaltenden Fernspreohgerätesohaltung an den Wellenwiderstand einer Fernspreohleitung, mit einem Mikrophonverstärker, der zwischen das Mikrophon einerseits und den Verbindungspunkt zwisohen den beiden ersten Wick- j jlungen des Fernspreohübertragers sowie eine Leitungskiemme an- j jdererseits geschaltet ist, und/oder mit einem Hörerverstärker, 'der zwisohen die dritte Wicklung des Übertragers und die Hörerkapsel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskreis des Mikrophonverstärkers (Fig.1b, 'Aj.) einen passiven Anpassungsvierpol (R , CU, G.) enthält, der der Aüsgangsimpedanz (Z.) des Mikrophonverstärkers einen Wert ■verleiht, der bezogen auf die Leitungsklemmen gleioh dem Wellenwiderstand (Z ) der Leitung abzüglich der auf die Primärseite 'transformierten Impedanz an den Klemmen (5) der dritten Wioklung ..(III) des Fernspreohübertragers iet, und daß der Eingangskreis des Hörerverstärkers (Fig. 1a_f Ap) einen passiven Anpassungsvierpol (CL» C₂I R₁) enthält, der der auf die Primärseite des Übertragers transformierten Eingangsimpedanz (Z_R) des Hörerverstärkers einen Wert verleiht, der gleich dem Wellenwiderstand der Leitung abzüglich des auf die Leitungsklemmen bezogenen Scheinwiderstandes zwisohen der Verbindung (A) der ersten beiden Wicklungen (I, II) des Fernsprechübertragers und der erwähnten Leitungsklemme ist. ' .
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, die sowohl einen Mikrophonverstärker als auch einen Hörerve.stärker enthält,

dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Primärseite des Übertragers bezogene Eingangsimpedanz dea Hörervers'tärkers und Ausgangsimpedanz des Mikrophonverstärkers jeweils gleich dem halben Wellenwiderstand sind,
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, die nur den Hörerfverstärker enthält, dadurch gekennzeichnet,

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daß der auf die Primärseite des Transformators transformierte Eingangsscheinwiderstand (Z_R) des Hörerverstärkers gleich dem Wellenwiderstand der Leitung abzüglich des dynamischen oder Schwingwiderstandes des Mikrophones (M) ist.
4, Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, die nur den Mikrophonverstärker enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsscheinwiderstand (Z.) des Mikrophonverstärkers bezogen auf die Leitungsklemmen gleich dem Wellenwiderstand (Z) der Leitung abzüglich des auf die Primärseite des Übertragers transformierten Scheinwiderstände» des Hörers (R) ist.
5· Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Anpassungs- ' vierpol des HörerVerstärkers einen ersten Kondensator (C..), der zwischen die eine Klemme (3) der dritten Wicklung (III) und die ι eine Eingangsklemme des Verstärkers geschaltet ist, sowie eineil ' zweiten Kondensator (C_p) und einen Widerstand (R₁JPIg₀ 1a), die ; dem Verstärkereingang parallelgeschaltet sind, enthalte ι
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,2 oder 4» d a- j durch gekennzeichnet, daß der Anpassungs- > vierpol einen zwischen den Verstärkerausgang und eine Ausgangs- i klemme (2) geschalteten ersten Kondensator (G,) sowie einen zweiten Kondensator (G,) und einen Widerstand(R ), die dem Ver-

^r stärker ausgang parallelgeschaltet sind, enthält (Pig« Ib)₀
7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpassungsvierpol des Hörerverstärkers und/oder Mikrophonverstärkers ganz oder teilweise durch entsprechende Bemessung der dynamischen Eingangs- bzw. Ausgangsimpedanz der Hörer- bzw. Mikrophon-Verstärkerschaltung ersetzt ist, z.B. durch entsprechende Bemessung von

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