DE2344842C2 - Arrangement for decoupling two outputs of an amplifier - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zur Entkopplung von zwei Ausgängen eines Verstärkers, der einen sehr niedrigen Innenwiderstand aufweist, wobei zwei Widerstände am Ausgang des Verstärkers den gewünschten Scheinwiderstand des entsprechenden Ausgangs nachbildenThe invention relates to an arrangement for decoupling two outputs of an amplifier, which has a very low internal resistance, with two resistors at the output of the amplifier simulate the desired impedance of the corresponding output

An Geräten der Nachrichtentechnik und der Meßtechnik werden oft zwei Signals agänge benötigt, die hinreichend voneinander entkoppelt sein müssen. Unterschiedliche Belastungen des einen Ausgangs (einschließlich Leerlauf und Kurzschluß) dürfen keine Pegeländerungen am anderen Ausgang hervorrufen.On devices of communications engineering and measurement technology, two signal outputs are often required must be sufficiently decoupled from one another. Different loads on the one output (including open circuit and short circuit) must not cause level changes at the other output.

In der nicht vorveröffentlichten DE-OS 23 38 959 wird beschrieben, wie zwei weitgehend voneinander unabhängige Ausgänge durch Verzweigung hinter einem Verstärker mit sehr kleinem Innen widerstand zu gewinnen sind. Fig. I der vorliegenden Anmeldung zeigt eine vereinfachte Schaltung einer in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 23 03 576 beschriebenen Anordnung, die den Ausgangspunkt der wetter unten beschriebenen Erfindung bildet. Am niederohmigen Ausgang 2 des Verstärkers 1 sind über die Widerstände 4 und 5 die beiden Ausgänge 6 und 7 so angeschlossen. Die Widerstände 4 und 5 dienen dai -ei zur Realisierung der gewünschten Innenwiderstän-de der Ausgänge.In the unpublished DE-OS 23 38 959 it is described how two largely from each other independent outputs by branching behind an amplifier with a very low internal resistance are to be won. Fig. I of the present application shows a simplified circuit in the not previously published DE-OS 23 03 576 described arrangement, which is the starting point of the weather forms the invention described below. At the low-resistance output 2 of the amplifier 1 are about the Resistors 4 and 5 are connected to the two outputs 6 and 7. The resistors 4 and 5 are used for this purpose to achieve the desired internal resistance the outputs.

Die Entkopplung der beiden Ausgänge ist um so größer, je kleiner der Innenwiderstand des Vefstärkers ist. Mit stark gegengekoppelten Verstärkern lassen sich bis zu Frequenzen von einigen MHz Innenwiderstände unter I Ω realisieren; die hieraus resultierende Entkopplung der beiden Ausgänge ist für die meisten Anwendungsfälle ausreichend.The decoupling of the two outputs is greater, the smaller the internal resistance of the amplifier. With amplifiers with strong negative feedback, internal resistances below I Ω can be achieved up to frequencies of a few MHz; the resulting decoupling of the two outputs is sufficient for most applications.

Mit höheren Frequenzen (z.B. bei IO MHz und mehr) beginnt der Scheinwiderstand eines Verstärkerausgangs in der Regel anzusteigen; die Entkopplung der beiden Ausgänge ist in diesem Frequenzbereich nicht mehr in ausreichendem Maße gewährleistet.The impedance of an amplifier output begins with higher frequencies (e.g. at IO MHz and more) usually to increase; the decoupling of the two outputs is in this frequency range no longer guaranteed to a sufficient extent.

Während der Innenwiderstand eines Verstärkers bei tiefen Frequenzen als rein reel angesehen werden kann, muß man bei höheren Frequenzen mit einer induktiven Blindkomponente rechnen. Auch eine — nicht immer vermeidbare — Leitung zwischen dem eigentlichen Ausgang 2 des Verstärkers und dem Verzweigungspunkt 3 oder die Eigeninduktivität eines (nicht gezeichneten) Trennkondensators zwischen den gleichen Punkten bewirken eine zusätzliche Blindkomponente.While the internal resistance of an amplifier can be viewed as purely real at low frequencies can, one must reckon with an inductive reactive component at higher frequencies. Also one - not always avoidable - line between the actual output 2 of the amplifier and the branching point 3 or the self-inductance of a (not shown) isolating capacitor between the same points cause an additional reactive component.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 23 03 576 beschriebene Anordnung so zu verbessern, daß auch bei höheren Frequenzen eine ausreichende Entkopplung der beiden Ausgänge gewährleistet ist. Die Scheinwiderstände der Ausgänge sollen weiten leicht abgleichbar sein.The present invention is based on the object in the unpublished DE-OS 23 03 576 described arrangement so that even at higher frequencies a sufficient Decoupling of the two outputs is guaranteed. The apparent resistance of the outputs should widen be easy to adjust.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß in die Ausgänge eine erste und eine zweite Induktivität, die magnetisch miteinander gekoppelt sind, derart eingeschaltet sind, daß der Wicklungsanfang der ersten und das Wicklungsende der zweiten Induktivität mit dem Ausgang des Verstärkers und daß das Wicklungsende der ersten und der Wickiungsanfang der zweiten Induktivität über die Widerstände, die den gewünschten Scheinwiderstand nachbilden, mit je einem entkoppelten Ausgang verbunden sind.The inventive solution to the problem is characterized in that in the outputs a first and second inductors, which are magnetically coupled to one another, are switched on in such a way that that the winding start of the first and the winding end of the second inductance with the output of the amplifier and that the winding end of the first and the beginning of the winding of the second inductance via the resistors, which simulate the desired impedance, with one decoupled each Output are connected.

Die Scheinwiderstände der Ausgänge bei höheren Frequenzen lassen sich leicht abgleichen durch parallelgeschaltete Kondensatoren.The apparent resistance of the outputs at higher frequencies can be easily adjusted by connecting them in parallel Capacitors.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist in F i g. 2 dargestellt. In die Zuleitungen zu den beiden Ausgängen sind die Induktivitäten 8 bzw. 9 eingeschaltet. Die beiden Induktivitäten sind magnetisch fest miteinander gekoppelt; sie sind in der Weise angeschlossen, daß eine in den einen Ausgang eingespeiste Wechselspannung im anderen Ausgang eine gegenphasige Wechselspannung hervorruft. Zu den beiden Ausgängen können kleine Kapazitäten (10 bzw. II) parallelgeschaltet werden, um den Reflexionsfaktor der Ausgänge im oberen Frequenzbereich zu verringern. The arrangement according to the invention is shown in FIG. 2 shown. In the supply lines to the two outputs the inductances 8 and 9 are switched on. The two inductances are magnetically fixed to one another coupled; they are connected in such a way that one is fed into one output AC voltage in the other output causes an alternating voltage in phase opposition. To the two Outputs small capacitances (10 or II) can be connected in parallel to increase the reflection factor of the outputs in the upper frequency range.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung soll an Hand von F i g. 3 erläutert werden.The mode of operation of the arrangement according to the invention will be illustrated with reference to FIG. 3 will be explained.

R₁ repräsentiert hierbei den Realteil, L₁ den Blindteil des bis zum Verzweigungspunkt wirksamen Innenwiderstandes. R ₁ represents the real part, L ₁ the blind part of the internal resistance effective up to the branch point.

Für die Berechnung der Entkopplung wird angenommen, daß mittels des Generators G eine Wechselspannung U₁ in den einen Ausgang eingespeist wird, die an den anderen, mit Z abgeschlossenen Ausgang eine Wechselspannung l/, hervorruft.For the calculation of the decoupling it is assumed that an alternating voltage U _{1 is} fed into one output by means of the generator G , which alternating voltage causes an alternating voltage I / I at the other output terminated with Z.

Das Verhältnis UJU₁ ist die gesuchte Entkopplung. The ratio _{UJU 1} is the decoupling we are looking for.

ω= Kreisfrequenzen der vom Generator G gelieferten Wechselspannung. ω = angular frequencies of the alternating voltage supplied by generator G.

Zur Vereinfachung der Rechnung werden folgende Voraussetzungen gemacht:To simplify the calculation, the following requirements are made:

ω L, «ac Z; R,<&Z ω L, «ac Z; R, <& Z

L₁ und L_x sind 100% gekoppelt. L ₁ and L _x are 100% coupled.

U_x Z U _x Z

U₃ * R^+jo L ' U ₃ * R ^ + jo L '

U₃*U,U ₃ * U,

Wie die Rechnung zeigt, wird der Einfluß derinduktiven Blindkomponente des Innenwiderstandes auf die Entkopplung voll kompensiert,As the calculation shows, the influence becomes derinductive Reactive component of the internal resistance fully compensated for the decoupling,

Eitie in der angegebenen Weise aufgebaute Schaltung mit den Werten: Λ,< I Ω;Α; = Ζ., =L₂*50rsH;Z=75ßEitie the circuit constructed in the specified manner with the values: Λ, <I Ω; Α; = Ζ., = L ₂ * 50rsH; Z = 75ß

U₁ Z weist eine Entkopplung von > 40 dB im Frequenzbereich U ₁ Z has a decoupling of> 40 dB in the frequency range

~{j~^rt:~ ~/j~ bis 15 MHz auf, während ohne Kompensation nur etwa ~ {j ~ ^rt: ~ ~ / j ~ up to 15 MHz, while without compensation only about

' 3OdB erreicht wurden.'3OdB have been reached.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Anordnung zur Entkopplung von zwei Ausgangen eines Verstärkers, der einen sehr niedrigen Innenwiderstand aufweist, wobei zwei Widerstände am Ausgang des Verstärkers den gewünschten Scheinwiderstand des entsprechenden Ausgangs nachbilden, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ausgänge eine erste und eine zweite Induktivität (8 bzw. 9), die magnetisch miteinander gekoppelt sind, derart eingeschaltet sind, daß der Wicklungsanfang der ersten und das Wicklungsende der zweiten Induktivität ·, mit dem Ausgang (2) des Verstärkers (1) und daß das Wicklungsende der ersten und der Wicklungsanfang der zweiten Induktivität über die Widerstände (4 bzw. 5), die den gewünschten Scheinwiderstand nachbilden, mit je einem ent- _Μ koppelten Ausgang (6 bzw. 7) verbunden sind.1. Arrangement for decoupling two outputs of an amplifier which has a very low internal resistance, two resistors at the output of the amplifier simulating the desired impedance of the corresponding output, characterized in that a first and a second inductance (8 or 9), which are magnetically coupled to one another, are switched on in such a way that the winding start of the first and the winding end of the second inductance with the output (2) of the amplifier (1) and that the winding end of the first and the winding start of the second inductance the resistors (4 and 5), which reproduce the desired impedance, are each connected to an output corresponds _Μ coupled (6, 7). 2. Anordnung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß an den entkoppelten Ausgängen Kondensatoren (10. 11) zum Scheinwiderstandsabgleich parallelgeschaltet sind.2. Arrangement according to claim!, Characterized in that that at the decoupled outputs capacitors (10. 11) for impedance adjustment are connected in parallel.