DE2831147C2

DE2831147C2 - Sendeeinheit zur Einspeisung hochfrequenter Signale in eine zweiadrige Leitung

Info

Publication number: DE2831147C2
Application number: DE19782831147
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dipl.-Ing. 6450 Hanau Kahl; Hermann Ing.(grad.) 6453 Seligenstadt Kastl; Rudolf Dipl.-Ing. Seip
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1978-07-15
Filing date: 1978-07-15
Publication date: 1985-12-19
Also published as: YU41641B; YU138779A; DE2831147A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Sendeeinheit zur Einspeisung hochfrequenter Signale über eine Diodenschaltung in eine zweiadrige Leitung, an der mehrere Sendeeinheiten und Empfangseinheiten anschließbar sind. Eine derartige Sendeeinheit ist bekannt (DE-OS 03 733). Die bekannte Sendeeinheit ist gemeinsam mit einer Empfangseinheit in einer Peripheriestation an die zweiadrige Leitung angeschlossen. Die Sende- und so Empfangseinheiten sind jeweils durch getrennte Kreise mit der Leitung verbunden. In dem zwischen der Sendeeinheit und der zweiadrigen Leitung verlaufenden Kreis sind zwischen einer Übertragerwicklung und der Leitung Dioden angeordnet. Die vom Sender sekundär er- zeugte Spannung muß die Schwellenspannung der Dioden überschreiten. Wenn nicht gesendet wird, wirken die Dioden wie offene Schalter. Die Leitung wird daher nicht durch die jeweilige Sendeeinheit belastet.

Der Erfindung liegt die Aufgebe zugrunde, eine An- w> Ordnung aur Einspeisung von hochfrequenten Signalen ohne Übertrager in eine Leitung derart anzugeben, daß — auch beim Anschluß einer großen Anzahl von Sendeeinheiten an die Leitung — eine störende Beeinflussung des Übertragungswegs möglichst vermieden wird und daß über den gleichen Anschluß, über den die Sendesignale in die Leitung eingespeist werden, gleichzeitig der Sendeeinheit eine Betriebsgleichspannung zugeführt

wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Sendeeinheit an die Leitung über eine Diodenbrückenschaltung angeschlossen ist, die an ihrem Ausgang, unabhängig von der Polarität einer über die Leitung zugeführten Gleichspannung eine Betriebsspannung von stets gleicher Polarität abgibt, die einer der Diodenbrückenschaltung nachgeschalteten JSpannungs-Stabilisierungsschaltung mit hoher Wechselstrum-Eingangsimpedanz zugeführt wird, mit deren Ausgangsspannung ein entsprechend den auszusendenden Daten steuerbarer Oszillator und ein von diesem gesteuerter Spannungs-Strom-Wandler gespeist ist, dessen einen eingeprägten Strom abgebender Ausgang au die Diodenbrückenschaltung angeschlossen ist.

Es können alle Sendeeinheiten von einer gemeinsamen Betriebsspannungsquelle gespeist werden. Weiterhin ist es möglich, an die Leitung angeschlossene Empfangseinheiten auf die gleiche Weise, nämlich über Diodenbrückenschaltungen und Spannungsstabilisicrungsschaltungen mit hochohmigen Eingängen, mit Energie zu versorgen. Sofern eine Sendeeinheit und eine Empfängereinheit gemeinsam in einer Station angeordnet sind, reicht für die Betriebsspannungsversorgung eine Spannungsstabilisierungsschaltung aus. Eine gesonderte Energieversorgungseinrichtung für jede Station ist nicht mehr erforderlich. Die Diodenbrücken sorgen auch bei Vertauschung ihrer Eingangsanschlüsse an den Ausgängen für Spannungen von gleicher Polarität, so daß eine irrtümliche Vertauschung keine nachteiligen Folgen hat. Übertrager werden eingespart. Daher ergeben sich Gewichts- und Volumeneinsparungen. Die Anordnung läßt sich überdies kostengünstiger herstellen. Die von den Sendeeinheiten hervorgerufene Dämpfung des Übertragungsweges ist auf vernachlässigbar kleine Werte beschränkt. Darüber hinaus werden störende Reflexionsstellen vermieden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Spannungs-Strom-Warbler so dimensioniert ist, daß er an seinem Ausgang einen Strom abgibt, dessen Amplitude wesentlich kleiner als die Größe des der Sendeeinheit zugeführten Betriebsgleichstroms ist. Die hochfrequenten Signale sind dem Betriebsglcichstrom überlagert. Durch die hohe Frequenz und die kleinen Amplituden wirkt sich diese Überlagerung nicht auf die mit der Spannungsstabiiisierungsschaltung erzeugte geregelte Betriebsgleichspannung aus. Verzerrungen der Signalströme durch die Diodenbrückenschaltung werden wegen der Orundlast, die der Betriebsgleichstrom für die Dioden darstellt, vermieden.

Vorzugsweise stellt die Spannungsstabilisierungsschaltung eine Spannung zur Verfügung, die gleich oder kleiner als die Hälfte der Nenngleichspannung auf der Leitung ist. Die Betriebsgleichspannung auf der Leitung kann innerhalb eines relativ großen Bereiches schwanken, ohne daß die Ausgangsspannung der Spannungsstabilisierungsschaltung beeinträchtigt wird. Die Anordnung arbeitet auch dann noch einwandfrei, wenn sich die Zahl der Sende-, Empfangseinheiten und deren Energiebedarf in größerem Ausmaß ändert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispicls näher erläutert, aus dem sich weitere Merkmale sowie Vorteile ergeben.

An eine Zweidrahtleitung 1,2 sind Peripherie-liinheiten 3, 4 angeschlossen. Bei der Rinheit 4 handelt es sieh um einen Sender für hochfrequente Signale, die in die Zweidrahtleitung 1, 2 eingespeist werden sollen. Der

Aufbau der Sendceinhcit 4 ist in der Zeichnung näher dargestellt. Die Einheit 3 kann als Sender und/oder Empfänger ausgebildet sein. Die Zweidrahtleitung 1, 2 ist an ihren Enden mit dem Wellenwiderstand 5 abgeschlossen. Ein weiteres Gerät 6 speist eine Betriebsglcichspannung in die Zweidrahtlcitung I₁ 2 ein. Die Gleichspannung dient zur Versorgung der angeschlossenen Peripherie-Einheiten 3, 4 und kann z. B. 15 Volt betragen.

Die Scndeeinneit 4 ist über eine Diodenbrückenschaltung 7 an die Zweidrahtleitung 1, 2 angekoppelt. Es sei angenommen, daß die Gleichspannungen auf den Adern 1,2 der Zweidrahtleitung positive bzw. negative Polarität haben. Ober die für positive Polarität der Ader 1 in Durchlaßrichtung gepolte Diodenbrückenschaltung 7 fließt dann ein Gleichstrom zu einer mit dem einen Ausgangsanschluß der Diodenbrückenschaltung verbundenen Leitung 8. Der andere Ausgangsanschluß der Diodenbrückenschaltung ist an Masse der Sendeeinheit gelegt.

Mit der Leitung 8 steht der Eingang einer Gleichspannungsstabilisierungsschaltung 9 in Verbindung. Die Schaltung 9 wandelt die über die Zweidrahtleicung 1,2 und die Diodenbrückenschaltung zugeführte Gleichspannung in eine niedrigere Gleichspannung um, die z. B. 5 Voll beträgt Die Ausgangsgleichspannung ist also bedeutend kleiner als die Eingangsgleichspannung, so daß die Stabilisierungsschaltung noch bei größeren Schwankungen der Eingangsgleichspannung einwandfrei arbeitet. Die Stabilisierungsschaltung 9 hat einen hohen Eingangswiderstand für hochfrequente Signale. Vorzugsweise ist der Eingangswiderstand für Gleichströme gering. Dahßr bewirkt die Stabilisierungsschaltung 9 keine störende Dämpfung der hochfrequenten Signale auf der Zweidrahtleitung 1,2 während die Versorgungsglcichspannung ohne störende Verluste weiicrvcrarbciiet wird. Mii ait Spännurigssiäbiüsierungsschaltung 9 sind die Betriebsspannungsanschlüsse eines Oszillators IO und eines Spannungs-Strom-Wandlers 11 verbunden. Der Oszillator 10 wird über ein Signal, das auf einen Stcuereingang 12 gegeben wird, ein- oder ausgetastet.

Der eingetastete Oszillator 10 gibt ein hochfrequentes Wechselspannungssignal ab, das dem Spannungs-Strom-Wandler Il zugeführt wird, der an einem Ausgang 13 einen eingeprägten Strom erzeugt. Dieser Ausgang 13 steht mit der Leitung 8 bzw. dem an die Leitung 8 angeschlossenen Ausgang der Diodenbrückenschal· tung 7 in Verbindung. Der Spannungs-Strom-Wandler 11 hut somit einen hochohmigcn Ausgang. Der eingeprägte Strom fließt vom Ausgang 13 über die Diodenbrückenschaltung 7 in die Zweidrahtleitung 1, 2. Dabei erhöht oder vermindert der eingeprägte Strom den durch die Diodenbrückenschaltung 7 fließenden Strom. Zweckmäßigerweis··: ist die Amplitude des eingeprägten Stroms wesentlich kleiner als die Höhe des der Sendeeinheit 4 zugeführten Betriebsgleichstroms. Die Dioden der Brückenschaltung 7 werden dadurch in einem Bereich der Kennlinie betrieben, in dem keine Verzerrungen des eingeprägten Stroms auftreten. eo

Die Eingnngsimpedanz der Sendeeinheit ist aufgrund des hochohmigen Eingangsiwiderstandes der Stabilisierung!.:ichaltung8 und des hochohmigen Ausgangswiderstandes des Spannungs-Strom-Wandlers 11 sehr groß. Infolgedessen werden eine störende Dämpfung und die Erzeugung von Reflexionen vermieden. Es können daher zahlreiche Peripherie-Einheiten 4 mit der Zweidrahtleitune 1.2 verbunden werden.

Da das Gerät 6 die Einheiten 3,4 mit Energie über die Zweidrahtleitung I₁ 2 versorgt, sind in den einzelnen Einheiten keine gesonderten Netzgeräte oder Batterien notwendig. Dadurch ergeben sich Kostenersparungen beider Herstellung und Installation.

Wenn die Anschlüsse der Diodenbrückenschaltung umgekehrt wie in der Zeichnung an die Adern 1,2 angeschlossen werden, erhält die Leitung 8 nach wie vor eine Spannung von positiver Polarität. Es ist deshalb ohne Belang, welche Eingangsanschlüsse an die Übertragungsleitung gelegt werden.

An die Zweidrahtleitung I₁2 angeschlossene Empfänger, die in der Zeichnung nicht näher dargestellt sind, können ebenfalls über eine Diodenbrückenschaltung 7 mit Energie versorgt werden. Ein hochohmiger Eingang ist bei Empfängern in der Regel vorhanden, so daß neben zahlreichen Sendern auch zahlreiche Empfänger mit der Zweidrahtleitung I₁2 verbunden sein können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sendeeinheit zur Einspeisung hochfrequenter Signale über eine Diodenschaltung in eine zweiadrige Leitung, an der mehrere Sendeeinheiten und Empfangseinheiten anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Sendeeinheit (4) an die Leitung (I₁2) über eine Diodenbrückenschaltung (7) angeschlossen ist, die an ihrem Ausgang unabhängig von der Polarität einer über die Leitung zugeführten Gleichspannung eine Betriebsspannung von stets gleicher Polarität abgibt, die einer der Diodenbrückenschaltung nachgeschalteten Spannungsstabilisierungsschaltung (9) mit hoher Wechsel- strom-Eingangsimpedanz zugeführt wird, mit deren Ausgangsspannung ein entsprechend den auszusendenden Daten steuerbarer Oszillator (10) und ein von diesem gesteuerter Spannungs-Strom-Wandler (11) gespei«« ist, dessen einen eingeprägten Strom abgebender Ausgang an die Diodenbrückenschaltung (7) angeschlossen ist

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsstromwandler (11) so dimensioniert ist, daß er an seinem Ausgang einen Strom abgibt, dessen Amplitude wesentlich kleiner als die Größe des der Sendee'inheit (4) zugeführten Betriebsgleichstroms ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsstabilisierungsschaltung (9) eine Spannung zur Verfugung stellt, die gleich oder kleiner als die Hälfte der Nenngleichspannung auf der LeitiKig(l,2i .st.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch j, ^kennzeichnet, daß die Spannungsstabilisierungsschaltung (9) für Gleichstrom einen niederohmigen Eingangswiderstand hat.