DE704764C - Arrangement for approximately distortion-free, continuous or optional distribution in the case of multiple signal transmission - Google Patents

Description

Anordnung zur- angenähert verzerrungsfreien, stetigen oder wahlweisen Verteilung bei Mehrfachsignalübertragung Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur angenähert verzerrungsfreien, stetigen oder wahlweisen Verteilung bei Mehrfachsignalübertragung, insbesondere bei Mehrfachtelephonie, wobei Gleichrichter, insbesondere Trockengleichrichter, als Schaltmittel verwendet werden, die durch zusätzliche Spannungen gesteuert werden. Die Anordnung macht in bekannter Weise davon Gebrauch, daß der Wechselwiderstand der Gleichrichter für positive und negative Vor spannurig stark voneinander verschiedene Werbe hat, wie dies durch Bild i veranschaulicht ist. Hier bedeutet R,, den Widerstand des Gleichrichters bei kleinen, der Vorspannung U,, überlagerten Spannungsschwankungen. Liegt an dem Gleichrichter z. B. :eine konstante Spannung U"" darin stellt der Gleichrichter einen hohn Widerstand dar; bei einer Spannung UU ist dagegen der Widerstand sehr klein. Bei geeigneter Bemessung der übrigen Widerstände der Anordnung wirkt der Gleichrichter im ersten Fall praktisch wie eine Unterbrechung, im zweiten Fall wie ein Kurzschluß..Arrangement for - approximately distortion-free, continuous or optional Distribution in the case of multiple signal transmission The invention relates to an arrangement for approximately distortion-free, steady or optional distribution in the case of multiple signal transmission, especially in the case of multiple telephony, whereby rectifiers, in particular dry rectifiers, can be used as switching means that are controlled by additional voltages. The arrangement makes use in a known manner that the alternating resistance the rectifier for positive and negative pre-tension is very different from each other Has promotional as illustrated by picture i. Here R means the resistance of the rectifier for small voltage fluctuations superimposed on the bias voltage U ,,. Is the rectifier z. B.: A constant voltage U "" is provided by the rectifier represent a mock resistance; at a voltage UU, on the other hand, the resistance is very high small. If the other resistances of the arrangement are suitably dimensioned, the Rectifier in the first case practically like an interruption, in the second case like a short circuit ..

In Bild z bezeichnet S eine Stromquelle, die über den Gleichrichter GL an einen Empfänger oder Verbraucher, angeschlossen ist. Der Gleichrichter wird über einen Widerstand R aus den Stromquellen B1 und B. gesteuert. Liegt der Umschalter auf dem oberen Kontakt, so hat der Gleichrichter z. B. eine solche Vorspannung, dar er gesperrt ist; die Verbindung zwischen S und E ist unterbrochen. Durch Umlegen des Schalters wird S mit E verbunden. Die Einwirkung des Gleichrichters auf den Stromkreis S E ist am stärksten, wenn die Widerstände von S und E in der Größenordnung des geometrischen Mittels aus Sperrwiderstand und Durchlaßwiderstand des Gleichrichters liegen.In picture z, S denotes a current source that is supplied via the rectifier GL is connected to a receiver or consumer. The rectifier will Controlled via a resistor R from the current sources B1 and B. Is the switch on the upper contact, the rectifier has z. B. such a bias, that he is locked; the connection between S and E is interrupted. By flipping it of the switch, S is connected to E. The effect of the rectifier on the Circuit S E is strongest when the resistances of S and E are of the order of magnitude the geometric mean of blocking resistance and forward resistance of the rectifier lie.

Bei der durch Bild:! beschriebenen Anordnung ergibt sich eine Störung des Schaltvorganges dadurch, daß aus der Steuerstromquelle B1 oder B, ein Strom über a, b, d, c durch den Empfänger hindurchfließt, der sich im Empfänger den aus S herrührenden Strömen überlagert; er kann nicht durch Kondensatoren abgeriegelt werden.At the by picture :! The described arrangement results in a disruption of the switching process in that from the control current source B1 or B, a current flows through the receiver via a, b, d, c , which is superimposed on the currents originating from S in the receiver; it cannot be sealed off by capacitors.

Zur Vermeidung dieser Störungen ist :es bereits bekanntgeworden, Sender und Empfänger nach Bild 3 durch zwei gleichartige Gleichrichter:Gl über Abzweigübertrager Ü in Brückenschaltung zu verbinden. Die Gleichrichter sind im Stromkreis S E gegensinnig hintereinandergeschaltet. Bei US wird die Steuerspannung angelegt. Ist diese Spannung z. B. positiv, dann werden beide Gleichrichter in Parallelschaltung von einem Forstrom durchflossen, der ihren Wechselwiderstand auf einen hohen Wert bringt, also die Verbindung von S nach E öffnet. Bei ;negativer Steuerspannung US wird dann die Verbindung zwischen S und F geschlossen. Da der Vor-Z, die beiden Teilwicklungen der Abzweigübertrager je zur Hälfte in entgegengesetztem Sinne durchfließt, bleibt der Vorstrom- ohne Einfluß auf den Empfänger F_ oder den Sender S. Es sind auch bereits Anordnungen bekanatge\i-orden, bei denen durch besondere Anordnung der Gleichrichter und Umpolung der Steuergleichspannung eine Umschaltung auf verschiedene Empfingen vorgenommen wurde.To avoid these disturbances: it has already become known, transmitter and receiver according to Figure 3 through two rectifiers of the same type: Gl via branching transformer Ü to connect in bridge circuit. The rectifiers are in opposite directions in the circuit S E connected in series. With US the control voltage is applied. Is that tension z. B. positive, then both rectifiers are connected in parallel by a Forstrom flowed through, which brings its alternating resistance to a high value, so the Connection from S to E opens. If the control voltage US is negative, the connection between S and F closed. As the pre-Z, the two partial windings of the branch transformer half flowing through in the opposite sense, the pre-flow remains without Influence on the receiver F_ or the transmitter S. There are also already orders bekanatge \ i-Orden, in which by special arrangement of the rectifier and polarity reversal the DC control voltage is switched to different receivers became.

Zur träglieitslosen Verteilung bei Mehrfachsignalübertragutig ist weiterhin bereits vorgeschlagen, den einzelnen Übertragungskanälen einen oder mehrere veränderbare Widerstände mit fester Widerstandsstrecke, insbesondere Trockengleichrichter, zuzuordnen und die Widerstandswerte durch eine Steuerwechselspannung abwechselnd zu ändern, so daß jeweils nur der gewünschte Übertragungskanal geöffnet ist. Die insbesondere rechteckförmigen Steuerwechselspannungen können hierbei entsprechende Phasenverschiebungen aufweisen, die bei der vorgeschlagenen Anordnung insbesondere durch den einzelnen übertragungswegen zugeordnete phasendrehende Mittel bei Anwendung einer gemeinsamen Steuerwechselspamiung erzielt wurden. Nachteilig bei dieser vorgeschlagenen Anordnung ist es, daß entweder zusätzliche phasendrehende Mittel oder eine der Anzahl der Übertragungskanäle entsprechende Anzahl von Steuerspannungen erforderlich wird.For sluggish distribution in the case of multiple signals furthermore already proposed, the individual transmission channels one or more Variable resistors with a fixed resistance section, especially dry rectifiers, assign and alternate the resistance values by an alternating control voltage to change so that only the desired transmission channel is open. the In particular, square-wave AC control voltages can be used accordingly Have phase shifts, in particular in the proposed arrangement by the phase-rotating means assigned to the individual transmission paths when used a joint tax bill pampering were achieved. Disadvantageous with this proposed The arrangement is that either additional phase-rotating means or one of the number The number of control voltages corresponding to the transmission channels is required.

Es sind null schon Verteileranordnungen bekanntgeworden, bei denen der Aufwand für die benötigten Wechselspannungsquellen bzw. für zusätzliche phasendrehende Mittel sehr gering wird. Bei diesen bekannten Verteileranordnungen wird dies dadurch erreicht, daß in Gruppen angeordnete Schaltvorrichtungen zu einer Pyramide angeordnet sind und daß in jedem Augenblick nur eine bestimmte Anzahl von Schaltvorrichtungen in jeder Gruppe durch eine zyklisch arbeitende elektrische oder mechanische Beeinflussung wirksam gemacht und dadurch die gleichförmige Drehung eines von der Spitze zur Basis der Pyramide verlaufenden Leitstrahles (Schaltweges) bewirkt ist. Die benutzten Steuerfrequenzen sind rechteckförmig und stehen in aufeinanderfolgenden Gruppen im Verhältnis In jeder Gruppe werden abwechselnd zur Steuerung die jeweilige Steuerfrequenz und eine gleiche, aber in der Phase entgegengesetzte benutzt. Bei diesen bekannten Anordnungen wird nun zwar der Aufwand für die Steuerspannungen gering, d.li. also, es werden im Verhältnis zu der Anzahl der Übertragungskanäle nur wenig Steuerspannungen notwendig. Dafür bedingt aber der pyramidenförmige Aufbau eine an- , nähernde Verdopplung der benötigten Schaltelemente.There are already zero known distribution arrangements in which the effort for the required AC voltage sources or for additional phase-rotating ones Medium becomes very low. In these known distributor arrangements, this is the case achieves that switching devices arranged in groups are arranged in a pyramid are and that at any given moment only a certain number of switching devices in each group through a cyclical electrical or mechanical influence made effective and thereby the uniform rotation of one from the tip to the base the pyramid running guide beam (switching path) is effected. The used Control frequencies are rectangular and are in consecutive groups in relation In each group the respective control frequency is alternately used for the control and an identical one, but used in opposite phase. With these well-known Arrangements, although the effort for the control voltages is now low, d.li. so, there are only a few control voltages in relation to the number of transmission channels necessary. For this, however, the pyramid-shaped structure requires an approximate doubling the required switching elements.

Bei einer Anordnung zur angenähert verzerrungsfreien, stetigen oder wahlweisen Verteilung bei Mehrfachsignalübertragung, insbesondere bei Mehrfachtelegraphie, wobei Gleichrichter, insbesondere Trockengleichrichter, als Schaltmittel verwendet werd, die durch zusätzliche Wechselspannungen mit angenäherter Rechteckform und verschiedener Frequenz derart gesteuert werden, daß während eines Teils der Periode jeweils bestimmte Verbindungswege geöffnet sind, werden gemäß der Erfindung als Steuerspannungen Kombinationen solcher angenähert rechteckförmiger Wechselspannungen verschiedener Frequenz benutzt. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung bleiben die Vorteile der behandelten Anordnungen erhalten, ohne daß jedoch ihre Nachteile mit in Kauf genommen werden müßtem. Die erfindungsgemäße Einrichtung kommt mit der gleichen Anzahl von Schaltelementen aus wie Anordnungen, die jedem übertragungskanal einen steuerbaren Widerstand zuordnen und die den einzelnen Übertragungskanälen zugeordneten Widerstände durch Steuerwechselspannungen so steuern, daß jeweils nur ein Übertragungskanal geöffnet ist, zeigt diesen gegenüber aber einen wesentlich geringerem Bedarf an Steuerspannungsquellen bzw. zusätzlichen phasendrehenden Mitteln. Der für die Steuerspannungen benötigte Aufwand ist etwa der gleiche wie bei dem bekannten pyramidenförmigen Aufbau der Verteileranordnung, ohne daß jedoch wie bei dieser die Anzahl der benötigten Schaltelemente annähernd verdoppelt wird.With an arrangement for approximately distortion-free, continuous or optional distribution in the case of multiple signal transmission, especially in the case of multiple telegraphy, wherein rectifiers, in particular dry rectifiers, are used as switching means which are caused by additional alternating voltages with an approximate rectangular shape and different frequency can be controlled so that during part of the period in each case certain connection paths are open, are according to the invention as Control voltages Combinations of such approximately square-wave alternating voltages different frequency used. Stay with this training according to the invention the advantages of the arrangements discussed are preserved without, however, their disadvantages must be taken into account. The inventive device comes with the the same number of switching elements as the arrangements that make up each transmission channel assign a controllable resistor and the individual transmission channels control associated resistors by control alternating voltages so that each only a transmission channel is open, but shows an essential compared to this less need for control voltage sources or additional phase-shifting means. The effort required for the control voltages is about the same as with that known pyramidal structure of the distributor arrangement, but without as in this almost doubles the number of switching elements required.

Das Bild .1 zeigt die Verwendung des an sich bekannten Brückenprinzips in einem Dreifachumschalter. S bezeichnet wieder den Eingang des Schalters. Die drei Ausgänge sind mit El, E, E3 bezeichnet, die erfindungsgemäß durch Kombination mehrerer Rechteckspannungen verschiedener Frequenz gebildeten Steuerspannungen mit U51, U52, U53. Ist z. B. U51 positiv und sind U52 und U53 negativ, so ist die Verbindung zwischen S und El hergestellt, während E2 und E3 abgeschaltet sind: Durch geeignete Einstellung der Steuerspannungen kann jeder Ausgang mit dem Eingang verbunden werden. U, bezeichnet eine an sich bekannte konstante Vorspannung, die zur Einstellung des Nullpunktes der Steuerspannung dient. Zweckmäßig kann z. B. diese Vorspannung so gewählt werden, daß im Ruhezustand (Steuerspannungen= o) die Verbindung zwischen dem Eingang und den Ausgängen gerade gesperrt ist. In gleicher Weise lassen sich natürlich auch beliebig viele Ausgänge mit dem Eingang verbinden. Die beschriebene Umschalteeinrichtung ist gegenüber einem mechanischen Umschalter besonders dann vorteilhaft, -wenn die Umschaltungen in sehr rascher -Folge ausgeführt -werden müssen. Die Grenze für die Umschaltegeschwindigkeit ist nur.durch die Kapazität oder sonstige Trägheitseigenschaftten der Gleichrichter bestimmt und liegt z. B. bei Sperrschichtgleichrichtern bei 1o ooo Hz.Fig. 1 shows the use of the well-known bridge principle in a triple switch. S again denotes the input of the switch. the three outputs are denoted by E1, E, E3, according to the invention by combination control voltages formed with several square-wave voltages of different frequencies U51, U52, U53. Is z. B. U51 is positive and U52 and U53 are negative, the connection is between S and El established while E2 and E3 are switched off: By suitable Setting the control voltages, each output can be connected to the input. U, denotes a known constant bias voltage, which is used to set the The zero point of the control voltage is used. Appropriately, z. B. this bias so be chosen that in the idle state (control voltages = o) the connection between the input and the outputs are currently blocked. In the same way you can Of course, you can also connect any number of outputs to the input. the described Changeover device is particularly then compared to a mechanical changeover switch advantageous if the switchovers have to be carried out in a very rapid sequence. The limit for the switching speed is only. By the capacity or other Inertia properties of the rectifier are determined and z. B. in junction rectifiers at 10,000 Hz.

Die beschriebene Umschalteeinrichtüng ist jeweils in beiden Richtungen durchlässig. Wenn also z. B. die Verbindung zwischen S und El hergestellt ist, so kann auch Energie von El nach S geliefert werden. Man kann daher auch kompliziertere Umschalter in gleicher Weise herstellen, wie z. B. durch Bild 5 schematisch gezeigt. Hier bedeuten die Rechtecke A1 und A. zwei nach Bild q: ausgeführte Einrichtungen. Die beiden EngängeS sind miteinander verbunden; die Ausgänge sind mit EI', E2t, Es' bzw. El", E2111 Es" bezeichnet. Dadurch entstehen drei neue Eingange EI, EJ, E3 und drei Ausgänge E,", E2", Es", :die durch entsprechende Einstellung der sechs Steuerspannungen beliebig miteinander verbunden werden können, z. B. Ei finit E3' oder E2 mit Ei' usw.The switching device described is permeable in both directions. So if z. B. the connection between S and El is established, energy can also be delivered from El to S. You can therefore also produce more complicated switches in the same way, such. B. shown schematically by Figure 5. Here, the rectangles A1 and A. mean two devices implemented according to Figure q :. The two entrances S are connected to each other; the outputs are labeled EI ', E2t, Es' or El ", E2111 Es". This creates three new inputs EI, EJ, E3 and three outputs E, ", E2", Es ", : which can be connected to one another as required by setting the six control voltages accordingly, e.g. Ei finite E3 'or E2 with Ei' etc.

Mit dem gleichen Prinzip lassen sich auch Schalter herstellen, deren Eingang mit den Ausgängen in regelmäßiger Folge verbunden -wird, so daß die Einrichtung z. B. als Verteiler für die Mehrfachtelegraphie benutzt werden kann. Dazu dient ein nach Bild hergestellter Schalter mit z. B. vier Ausgängen, wenn es sich um einen Vi:erfacliverteiler handeln soll. Zu den vier Ausgängen gehören vier Steuerspannungen U,s1, U,2, Uss, U,4. Die regelmäßige Folge des Schalterschlusses kann durch eine entsprechende Vierphasenspannung herbeigeführt werden. Eine zweckmäßige Ausführungsform ergibt sich, wenn die vier Steuerspannungen durch zwei Rechteckspannungen mit dem Frequenzverhältnis i : a gebildet werden. Das Bild 6 zeigt, wie aus diesen beiden Rechteckspannungen die Steuerspannungen durch Addition und Subtraktion entstehen. Durch die Anwendung aller vier möglichen Polungen der beiden Spannungen ,ergibt sich ein Vi@erphasensystem, bei dem jeweils während 1/. Periode eine positive Spannung vorbanden ist. Werden nun die Gleichrichter so angeordnet, daß die positive Spannung den Schalter schließt, die negative Spannung den Schalter unterbricht, dann öffnet USi den Weg zwischen S und El während des Zeitabschnittes a b von 1/4 Periode. Dann folgt der Weg S F. während des nächsten Viertels b c der Periode usw. Das gleiche Verfahren läßt sich sinngemäß auch bei einer größeren Zahl von Ausgängen, z. B. acht, anwenden.The same principle can also be used to produce switches, the input of which is connected to the outputs in a regular sequence, so that the device z. B. can be used as a distributor for multiple telegraphy. For this purpose, a switch made according to the picture with z. B. four outputs, if it is a Vi: erfaclivistributor. The four outputs include four control voltages U, s1, U, 2, Uss, U, 4. The regular sequence of the switch closure can be brought about by a corresponding four-phase voltage. An expedient embodiment results when the four control voltages are formed by two square-wave voltages with the frequency ratio i: a. Figure 6 shows how the control voltages are created from these two square-wave voltages through addition and subtraction. By using all four possible polarities of the two voltages, a four-phase system results in which during 1 /. Period is a positive voltage. If the rectifiers are now arranged so that the positive voltage closes the switch and the negative voltage interrupts the switch, USi opens the path between S and El during the period a b of 1/4 period. The path S F. then follows during the next quarter bc of the period, etc. B. eight, apply.

Das Bild 7 zeigt schematisch, wie diese Einrichtung als Verteiler für vier Telegraphierkanäle verwendet werden kann. A1 und A; sind die beiden Umschalteeinrichtungen; L ist die Leitung. Bei El, E2 usw. -werden die einzelnen Telegraphenapparate angeschlossen. Der Synchronismus zwischen den Steuerspannungen am Anfang und Ende der Leitung kann entweder durch örtliche Stromquellen mit ausreichender Frequenzkonstanz aufrechterhalten werden oder in an sich bekannter Weise durch eine auf der Leitung übertragene Steuerspannung mit :einer Frequenz außerhalb des Übertragungsfrequenzbereiches der Telegraphie. Handelt :es sich nicht -um Wechs:elstromtelegraphie, dann werden dabei zweckmäßig statt der Abzweigübertrager Widerstände als Brückenzweige in an sich bekannter Weise verwendet.The picture 7 shows schematically how this device works as a distributor can be used for four telegraph channels. A1 and A; are the two switching devices; L is the lead. At El, E2, etc., the individual telegraph sets are connected. The synchronism between the control voltages at the beginning and end of the line can either maintained by local power sources with sufficient frequency constancy or in a manner known per se by a control voltage transmitted on the line with: a frequency outside the transmission frequency range of telegraphy. If: it is not a question of alternating current telegraphy, then this is useful instead of the branch transformer resistors as bridge branches in a manner known per se used.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur angenähert verzerrungsfreien, stetigen oder wahlweisen Verteilung bei Mehrfachsignalübertragung, insbesondere bei Mehrfachtelegraphie, wobei Gleichrichter, insbesondere Trockengleichrichter, als Schaltmittel verwendet werden, die durch zusätzliche Wechselspannungen mit angenäherter Rechteckform und verschiedener Frequenz derart gesteuert werden, daß -während eines Teils der Periode jeweils bestimmte Verbindungswege geöffnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerspannungen Kombinationen solcher angenähert rechteckförmiger Wechselspannungen verschiedener Frequenz benutzt werden. z. Anordnung nach Anspruch i bei Vierfachverteilern, dadurch gekennzeichnet, daß ein vierphasiges Steuerspannungssystem benutzt wird, das durch Kombination von zwei Rechteckwechselspannungen gebildet wird, deren Frequenzen sich wie i : 2 verhalten.PATENT CLAIMS: i. Arrangement for an approximately distortion-free, continuous or optional distribution in the case of multiple signal transmission, especially in the case of multiple telegraphy, wherein rectifiers, in particular dry rectifiers, are used as switching means that are caused by additional alternating voltages with an approximate rectangular shape and different frequency are controlled in such a way that -during part of the period particular connection paths are opened, characterized in that as Control voltages Combinations of such approximately square-wave alternating voltages different frequency can be used. z. Arrangement according to claim i in the case of four-way distributors, characterized in that a four-phase control voltage system is used, which is formed by combining two square wave alternating voltages, their frequencies behave like i: 2.