DE558863C - Amplifier circuit for high quality transmission systems - Google Patents

Description

Verstärkerschaltung für hochwertige Übertragungssysteme Es ist bekannt, daß bei Übertragungssystemen mit Pupinleitungen, die im Bereich der maßgebenden Frequenzen keine Dämpfungsverzerrung aufweisen, noch Einschwingvorgänge eintreten, die sich beseitigen lassen, wenn man für den zu übertragenden Frequenzbereich auch die Laufzeiten genügend genau gleichmacht. Hierfür sind zwei Wege bekannt geworden: die leichte Belastung, durch die die Leitungen eine beträchtlich oberhalb der obersten zu übertragenden Frequenz liegende Grenzfrequenz erhalten, und die Hinzufügung von Phasenausgleichsnetzwerken, die die Laufzeiten für die Schwingungen erhöhen, die durch das übertragungssystem schneller hindurchkommen würden.Amplifier circuit for high quality transmission systems It is known that in the case of transmission systems with Pupin introductions, which are in the area of the authoritative Frequencies show no damping distortion, nor do transient processes occur, which can be eliminated if you also care for the frequency range to be transmitted equalizes the running times precisely enough. Two ways have become known for this: the light load that causes the lines to be considerably above the top received the cut-off frequency to be transmitted, and the addition of Phase compensation networks that increase the transit times for the vibrations that would get through the transmission system faster.

Während durch die Leitungen in fast allen Fällen die höheren Frequenzen gegenüber den tiefen stark verzögert werden, bringen die Verstärker die entgegengesetzte Wirkung hervor, die eine Folge von den in den Verstärkern auftretenden Einschwingvorgängen ist. Diese Eigenschaft der Verstärker wirkt sich aus den folgenden Gründen in sehr unerwünschter Weise aus. Benutzt man Phasenausgleichsschaltungen in Leitungen mit der üblichen mittelstarken Belastung, so läßt sich die Verzögerung der tiefen Frequenzen durch die Verstärker dadurch leicht berücksichtigen, daß man die Phasenausgleichsschaltungen so bemißt, daß sie nur die Laufzeiten der mittleren Frequenzen vergrößern. Die Laufzeiten der hohen Frequenzen werden dann durch die Leitungen selbst und die der tiefen Frequenzen durch den Verstärker vergrößert, so daß sich als Gesamtwirkung der gewünschte Phasenausgleich ergibt. Bei hochwertigen Leitungen, die infolge der leichten Belastung an sich genügend gleichmäßige Laufzeiten aufweisen, müßte man, um die Wirkung der Verstärker zu kompensieren, Phasenausgleichsschaltungen anwenden, die sowohl die mittleren als auch die höheren Frequenzen in gleichem Maße verzögern, wie die tiefen durch die Verstärker verzögert werden. Der Vorteil der hochwertigen Systeme, die an sich keinen Phasenausgleich erforderlich machen, wird also durch das Vorhandensein der Verstärker beeinträchtigt. Diese Beeinträchtigung ist in wirtschaftlicher Beziehung als besonders nachteilig anzusehen, da die Phasenausgleichsschaltungen sehr hohe Kosten verursachen.While through the lines in almost all cases the higher frequencies are heavily delayed compared to the lows, the amplifiers bring the opposite Effect, which is a consequence of the transients occurring in the amplifiers is. This property of the amplifier is greatly affected for the following reasons undesirably. If you use phase compensation circuits in lines with the usual medium load, so the delay of the low frequencies easily accounted for by the amplifier by making the phase compensation circuits dimensioned so that they only increase the transit times of the middle frequencies. The terms the high frequencies are then carried by the lines themselves and those of the low frequencies enlarged by the amplifier, so that the desired phase balance is the overall effect results. In the case of high-quality cables, which are sufficient in themselves due to the light load have uniform running times, one would have to compensate for the effect of the amplifiers, Apply phase compensation circuits, both the middle and the higher Delay frequencies to the same extent as the lows are delayed by the amplifier will. The advantage of the high-quality systems, which in themselves do not have phase compensation required, so is affected by the presence of the amplifiers. This impairment is considered particularly disadvantageous in economic terms to be seen, since the phase compensation circuits are very costly.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß sich die Einschw ingvorgänge in den Verstärkern nur dann in der beschriebenen Weise störend auswirken, wenn der Phasenwinkel zwischen einer Eingangs- und einer Ausgangsgröße eine nichtlineare Abhängigkeit von der Frequenz aufweist. Gemäß der Erfindung werden zur Kompensation dieser nachteiligen Wirkungen die Verstärker mit phasenentzerrenden Zusätzen versehen, die derart bemessen sind, daß die Ableitung des Phasenverschiebungswinkels nach der Frequenz negativ ist, so daß die Laufzeiten aller Frequenzen nach Durchlaufen des Zusatzes und des Verstärkers ausgeglichen sind. Die gemäß der Erfindung verwendeten phasenentzerrenden Zusätze sind an sich bekannt, jedoch nicht für den vorliegenden Zweck und in der diesem Zweck angepaßten Bemessung.The invention is based on the knowledge that the Einw ingvorgänge in the amplifiers only have a disruptive effect in the manner described if the Phase angle between an input and an output variable is a non-linear one Has dependence on the frequency. According to the invention are used to compensate of these adverse effects the amplifiers have phase equalizing Additions are provided which are dimensioned such that the derivative of the phase shift angle after the frequency is negative, so that the transit times of all frequencies after passing through the addition and the amplifier are balanced. Those used according to the invention Phase equalizing additives are known per se, but not for the present one Purpose and in the dimensioning adapted to this purpose.

Die nach der Erfindung angeglichenen Verstärker können in hochwertige Übertragungssysteme, z. B. leicht pupinisierte Leitungen, eingeschaltet werden. Die erfindungsgemäße Anwendung und Bemessung der phasenverschiebenden Zuschaltungen ergibt einen einfacheren und sehr viel billigeren Aufbau derselben als in den bisher verwendeten, obenerwähglten Phasenverzögerungsschaltungen.The amplifiers matched according to the invention can be of high quality Transmission systems, e.g. B. slightly pupinized lines are switched on. The application and dimensioning of the phase-shifting connections according to the invention results in a simpler and much cheaper structure of the same than in the previous ones used, above-mentioned phase delay circuits.

Ein Beispiel für eine geeignete Zuschaltung ist in der Abb. i dargestellt. R und Z sindhierbei Widerstände und C eine Kapazität. Der Phasenwinkel a zwischen der Anfangsspannung hl und der Endspannung V2 ist dabei durch eine Kurve nach Art der Abb. 2 gegeben, so daß die Laufzeiten T von der Frequenz f etwa nach der Kurve von Abb..3 abhängig sind.An example of a suitable connection is shown in Fig. I. In this case, R and Z are resistances and C is a capacitance. The phase angle a between the initial voltage hl and the final voltage V2 is represented by a curve according to Art given in Fig. 2, so that the transit times T of the frequency f approximately according to the curve are dependent on Fig. 3.

Man kann die Ausgleichsschaltung unmittelbar vor den Eingang eines Verstärkers V schalten, wie dies in Abb. 4. angedeutet ist. Hierbei tritt an Stelle des Widerstandes Z nach Abb. i der aus der Parallelschaltung des Abschlußwiderstandes Z und dem Eingangswiderstand des Verstärkers sich ergebende Scheinwiderstand W. Soweit W nicht allzu große Phasenwinkel hat, wird die Wirkung durch Kurven ähnlich denen der Abb. 2 und 3 bestimmt sein, obgleich in den Abhängigkeiten der Größen d und T gewisse Änderungen eintreten werden.The equalization circuit can be connected directly in front of the input of an amplifier V, as indicated in Fig. 4. In this case, instead of the resistor Z according to Fig. I, the impedance W resulting from the parallel connection of the terminating resistor Z and the input resistance of the amplifier is used . If W does not have too large phase angles, the effect is determined by curves similar to those in Figs. 2 and 3 although certain changes will occur in the dependencies of the quantities d and T.

Man kann ähnliche Kurven wie die dargestellten z. B. praktisch erreichen, indem man den Eingangswiderstand des Verstärkers genügend groß gegen Z wählt. Auch kann man die Spannung für den Verstärker von einem Teil des Widerstandes Z abgreifen, wie das in Abb.5 angedeutet ist. In dieser Abbildung ist ein Verstärker mit Transformatorkopplung .unter Beschränkung auf die wesentlichsten Elemente dargestellt.You can see curves similar to those shown e.g. B. achieve practically, by choosing the input resistance of the amplifier to be sufficiently large to Z. Even the voltage for the amplifier can be tapped from part of the resistor Z, as indicated in Figure 5. In this picture is an amplifier with transformer coupling .shown restricted to the most essential elements.

Ähnliche Ausgleichsschaltungen lassen sich natürlich auch auf der Ausgangsseite des Verstärkers oder auf beiden Seiten anbringen, wobei der Scheinwiderstand der abgehenden Leitung als Glied der Ausgleichsschaltung wirkt, z. B. den Widerstand Z nach Abb. i teilweise ersetzen kann. Die Zahl der Beispiele solcher Ausgleichsschaltungen, bei denen die Ableitung des Phasenwinkels nach der Frequenz negativ ist, ließen sich leicht vermehren, wenn man auf die verschiedenen, für die Zwecke der Phasenverschiebung bekannt gewordenen Netzwerke zurückgreift.Similar equalization circuits can of course also be used on the Attach the output side of the amplifier or on both sides, with the impedance the outgoing line acts as a member of the equalization circuit, e.g. B. the resistance Z according to Fig. I can partially replace. The number of examples of such equalization circuits, where the derivative of the phase angle with respect to the frequency is negative, let easily multiply, if one looks at the different ones, for the purpose of phase shifting known networks.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:. i. Verstärkerschaltung für hochwertige Übertragungssysteme, dadurch gekennzeichnet, daß phasenentzerrende Zusätze am Verstärker vorgesehen sind,°die derart bemessen sind, daß die Ableitung des Phasenverschiebungswinkels nach der Frequenz negativ ist, so daß die Laufzeiten aller Frequenzen nach Durchlaufen des Zusatzes und des Verstärkers ausgeglichen sind. PATENT CLAIMS :. i. Amplifier circuit for high quality transmission systems, characterized in that phase equalizing additions are provided on the amplifier, ° the are dimensioned such that the derivation of the phase shift angle according to the Frequency is negative, so that the running times of all frequencies after passing through the Addition and the amplifier are balanced. 2. Verstärkerschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschaltung in an sich bekannter Weise aus einem Längswiderstand (R, C), der selbst aus einem Widerstand mit parallel geschalteter Kapazität zusammengesetzt ist, und einem Ouerwiderstand (Z) besteht. 2. Amplifier circuit according to claim i, characterized in that the connection in a known manner from a Series resistance (R, C), which itself consists of a resistance connected in parallel Capacitance is composed, and a Ouerharz (Z) consists. 3. Verstärkerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die ganze oder ein Teil der am Querwiderstand wirkenden Spannung dem Gitterkreis der Verstärkerröhre zugeführt ist.3. Amplifier circuit according to claim 2, characterized in that in a known manner the whole or a part of the voltage acting on the transverse resistor is connected to the grid circle of the amplifier tube is fed.