DE2735498A1

DE2735498A1 - Schaltungsanordnung mit einem induktiven wandler

Info

Publication number: DE2735498A1
Application number: DE19772735498
Authority: DE
Inventors: Josef Sochor
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-08-06
Filing date: 1977-08-06
Publication date: 1979-02-15
Also published as: GB1586346A; US4296444A

Description

2 V 3 b 4 d Ö

ROBERT BOSCH GMBH - 2 -

Rl.-Nr. 1811/77 4. August 1977

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Zusammenfassung

Es wird eine Schaltungsanordnung mit einem induktiven Wandler vorgeschlagen, die dazu dient, den Wandler mit einem Strom zu beaufschlagen, der zu speichernden Signalen entspricht. Die Schaltung umfaßt ein Kompensationsnetzwerk, welches über einen Verstärker mit dem Wandler verbunden ist.

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Insbesondere bei der magnetischen Aufzeichnung von höherfrequenten Signalen, wie beispiels weise Videosignalen, ist es erforderlich, den Strom in einem Aufzeichungskopf (elektromagnetischer Wandler), derart zu formen, daß er den aufzuzeichnenden Signalen möglichst genau entspricht. Bei der Aufzeichnung von Videosignalen mittels Frequenzmodulation ist ein mäanderförmiger Strom erforderlich. Auch bei der Aufzeichnung von digitalen Signalen hängt die Güte der Aufzeichnung im wesentlichen davon ab, daß die Impulse rechteckförmig aufgezeichnet werden. Da jedoch die Wicklung des Magnetkopfes eine starke induktive Komponente umfaßt, ist beim Anschluß des Kopfes an den Ausgang eines Verstärkers, welcher eine rechteckförmige Spannung abgibt, eine entsprechende Kompensation erforderlich. Hierzu ist aus der DT-OS 1 524- 7^6 eine Schaltungsanordnung bekannt geworden, bei welcher ein Kompensationsnetzwerk der Wicklung des Wandlers vorgeschaltet ist. Da derartige Wandler üblicherweise mit Hilfe eines Coaxialkabels mit dem Verstärkerausgang verbunden sind, wurde bei der bekannten Schaltungsanordnung bei der Auslegung des Kompensationsnetzwerkes in erster Linie Rücksicht darauf genommen, daß der Eingang des Kompensationsnetzwerkes und damit auch der Eingang der Kombination Wandler/Netzwerk einenreellen Widerstand aufweist,

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welcher dem Wellenwiderstand des Coaxialkabels entspricht. Damit soll gleichzeitig ein rechteckförmiger Strom durch die Wicklung des Wandlers erreicht werden. Dieses Ziel kann jedoch mit der bekannten Schaltungsanordnung nur annähernd erreicht werden. Außerdem setzt die bekannte Schaltung eine nicht unerhebliche Leistungsabgabe des Verstärkers voraus.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der zeitliche Verlauf des Stromes im Wandler recht genau eingehalten werden kann. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß der Verstärker für weniger Ausgangsleistung ausgelegt werden kann.

Bei diesen Überlegungen wurde berücksichtigt, daß das Coaxialkabel zwischen Verstärker und Wandler im allgemeinen wesentlich kurzer als die Wellenlänge der Signale ist, so daß das Coaxialkabel lediglich als zusätzliche Kapazität in Erscheinung tritt, welche ebenfalls mit dem Kompensationsnetzwerk ausgeglichen werden kann.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Schaltungsanordnungen möglich.

Besonders vorteilhaft ist es, die zu speichernden Signale als Strom dem Kompensationsnetzwerk zuzuführen und dieses entsprechend auszulegen.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

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Fig. 1 zeigt schematisch als Blockschaltbild eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung,

Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel als Stromlaufplan und

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kompensationsnetzwerkes .

Beschreibung der Erfindung

Der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 werden bei 1 Signale zugeführt, mit denen in einem Modulator 2 ein Träger beispielsweise frequenzmoduliert wird. Die Ausgangssignale des Modulators 2 sind bei 3 schematisch als mäanderförmige Spannung dargestellt. Diese Spannung wird dem Kompensationsnetzwerk 4-zugeführt, dessen Ubertragungsfaktor etwa den gezeigten Frequenzgang aufweist. Im wesentlichen handelt es sich hierbei um einen Bandpaß, welchem ein Allpaß parallel geschaltet ist. Der Anstieg des Ubertragungsfaktors mit wachsender Frequenz erfolgt etwa dort, wo die Grenzfrequenz des vom Wandler 5 Gebildeten Tiefpasses liegt.

An den Ausgang des Kompensationsnetzwerkes 4- ist ein Verstärker 6 angeschlossen, der in erster Linie die zur Speicherung der Signale erforderliche Leistung aufbringt. Der Ausgang des Verstärkers 6 ist mit dem Wandler 5 verbunden. Der Wandler wurde als Ersatzbild, bestehend aus der Induktivität L, , dem Widerstand R, und der Kapazität C^, dargestellt, wobei der Widerstand R, auch den nicht unendlich kleinen Ausgangswiderstand des Verstärkers 6 umfaßt. In der Kapazität C, sind die üblicherweise vorhandenen Streukapazitäten sowie die Kapazität eines eventuell verwendeten Coaxialkabels zusammengefaßt.

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Da durch das Kompensationsnetzwerk 4- höhere Frequenzen der bei 3 dargestellten mäanderförmigen Spannung hervorgehoben werden, ergibt sich die bei 7 dargestellte Kurvenform des Ausgangssignals des Kompensationsnetzwerkes.

Da die frequenzabhängigen Eigenschaften des Wandlers 5 eine Änderung des Stromes durch die Wicklung des Wandlers gegenüber der angelegten Spannung verursachen, hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, das Kompensationsnetzwerk mit einem den aufzuzeichnenden Signalen entsprechenden Strom zu beaufschlagen und die am Kompensationsnetzwerk abfallende Spannung über den Verstärker 6 dem Wandler 5 zuzuführen. Eine derartige Schaltung ist in Fig. 2 dargestellt.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 gibt der Modulator gegenphasig an zwei Ausgängen mäanderförmige Spannungen ab, die je einem Transistor 11 und 12 zugeführt sind. Die Transistoren 11 und 12 sind emittergekoppelt und werden als Schalter betrieben. Ein dritter Transistor 13 dient als Konstantstromquelle und ist dazu über einen Widerstand 14- mit dem negativen Pol der Spannungsquelle und mit der Basis an eine konstante, einstellbare Spannung U, angeschlossen.

In Abhängigkeit der Ausgangsspannung des Modulators 10 werden die Transistoren 11 und 12 abwechselnd in den leitenden Zustand geschaltet. Während der Kollektor des Transistors 11 direkt mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden ist, ist der Kollektor des Transistors 12 über eine Reihenschaltung, bestehend aus einem Widerstand 15 und der Parallelschaltung aus einem Widerstand 16 und einer Induktivität 17» an den positiven Pol der Spannungsquelle angeschlossen.

Die Elemente 15i 16 und 17 bilden das Kompensationsnetzwerk, welchem über dem Transistor ein dem zu speichernden Signal entsprechender Strom zugeführt wird. Der Kondensator 18 kann gegebenenfalls entfallen;

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es genügt eventuell das Vorhandensein von Schaltkapazitäten. Am Kollektor des Transistors 12 wird die Ausgangsspannung des Kompensationsnetzwerkes entnommen und einem Gegentaktverstärker zugeführt. Dieser Gegentaktverstärker besteht aus den Transistoren 19, 20, 21 und 22 sowie aus den Widerständen 23, 24-, 25, 26, 27, 28 und 29 und ist als solcher bekannt. Da sämtliche Transistoren dieses Verstärkers als Emitterfolgergeschaltet sind, ist die Spannungsverstärkung nahezu 1, während sich durch den geringen Ausgangswiderstand eine Leistungsverstärkung ergibt.

Von den Emittern der Transistoren 21 und 22 werden die Signale über die Kondensatoren 30 und 31 sowie über den Widerstand 32 abgenommen und über das Coaxialkabel 33 dem Wandler 5 zugeführt.

Eine weitere Ausgestaltung des Kompensationsnetzwerkes ist in Fig. 3 dargestellt. Die zu speichernden Signale werden bei 40 der Basis eines Transistors 4-1, welcher als Emitterfolger geschaltet ist, zugeführt. Der Kollektor des Transistors 4-1 ist mit dem positiven Pol und der Emitter über einen Widerstand 4-2 mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden. Das eigentliche Netzwerk besteht aus dem Widerstand 44, dem Kondensator 4-5, dem Widerstand 46 und der Induktivität 4-7-Die durch den Widerstand 4-4- und durch die Reihenschaltung aus dem Kondensator 4-5, dem Widerstand 46 und die Induktivität 4-7 fließenden Ströme werden am Emitter des Transistors 4-3 addiert Ein entsprechender Spannungsabfall am Arbeitswiderstand 4-8 des Transistors 43 ist als Ausgangsspannung des Kompensationsnetzwerkes abnehmbar und kann einem ähnlichen Verstärker wie dem in Fig. 2 dargestellten zugeführt werden. Bei der Anordnung nach Fig. 3 stellt der Widerstand 44- einen Allpaß und der aus dem Kondensator 45, dem Widerstand 46 und der Induktivität 47 bestehende Reihenresonanzkreis einen Bandpaß dar.

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Es ist vorteilhaft, den Widerstand 32 (Fig. 2) entsprechend dem Wellenwiderstand des Kabels 33 zu wählen. Damit wird das Kabel 33 wenigstens eingangsseitig angepaßt, so daß Mehrfach-Reflexionen vermieden werden.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. So ist es beispielsweise im Rahmen des Fachmännischen möglich, ähnliche Netzwerke zu verwenden oder die Transistoren 11 und 12 (Fig. 2) als linearen Verstärker zu betreiben.

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Le e rs e i t e

Claims

ROBERT BOSCH GMBH Rl.-Nr. 1811/77 ^ '/ 3 b 4 y 8 ΐμ. August 1977 PLI/Go/vL Schaltungsanordnung mit einem induktiven Wandler Pa tentansprüche

1. Schaltungsanordnung mit einem induktiven Wandler, welcher mit einem Strom beaufschlagt wird, der zu speichernden Signalen entspricht, und wobei ein Kompensationsnetzwerk vorgesehen ist, dem die Signale zugeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Korapensationsnetzwerk (4-) und dem Wandler (5) ein Verstärker (6) angeordnet ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kompensationsnetzwerk (4) ein den Signalen entsprechender Strom zugeführt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Kompensationsnetzwerk (4-) einen der Impedanz des Wandlers einschließlich der mit dem Wandler verbundenen Schaltungselemente im wesentlichen gegenläufigen Frequenzgang aufweist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzgang des Kompensationsnetzwerkes (4-) dem eines Bandpasses mit dazu parallel geschaltetem Allpaß entspricht.

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OFHQINAL INSPECTED