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DE1062752B - Method for anechoic de-damping of passive four-pole connections, preferably two-wire lines - Google Patents

Method for anechoic de-damping of passive four-pole connections, preferably two-wire lines

Info

Publication number
DE1062752B
DE1062752B DEST12360A DEST012360A DE1062752B DE 1062752 B DE1062752 B DE 1062752B DE ST12360 A DEST12360 A DE ST12360A DE ST012360 A DEST012360 A DE ST012360A DE 1062752 B DE1062752 B DE 1062752B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
negative
resistance
terminals
stable
cable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEST12360A
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Ing Theodor Grewe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Lucent Deutschland AG
Original Assignee
Standard Elektrik Lorenz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Standard Elektrik Lorenz AG filed Critical Standard Elektrik Lorenz AG
Priority to DEST12360A priority Critical patent/DE1062752B/en
Publication of DE1062752B publication Critical patent/DE1062752B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/02—Details
    • H04B3/04—Control of transmission; Equalising
    • H04B3/16—Control of transmission; Equalising characterised by the negative-impedance network used

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

Es ist bekannt, durch rückgekoppelte Verstärker negative Widerstände zu realisieren. Zur Erzeugung eines kurzschlußstabilen negativen Widerstandes werden die Ein- und Ausgangsklemmen eines Verstärkers parallelgeschaltet. Bei Reihenschaltung der Ein- und Ausgangsklemmen ist der erzeugte negative Widerstand leerlaufstabil. Durch Kombination der positiven Strom- bzw. Spannungsrückkopplung mit einer negativen Spannungs- bzw. Stromrückkopplung können leerlauf stabile bzw. kurzschlußstabile negative Widerstände hergestellt werden, die einem positiven Widerstand proportional sind. Eine solche Einrichtung soll im folgenden als »Umwandlungseinrichtung« bezeichnet werden.It is known to use feedback amplifiers to implement negative resistances. To the generation a short-circuit-stable negative resistor are the input and output terminals of an amplifier connected in parallel. When the input and output terminals are connected in series, the generated is negative Resistance stable when idling. By combining the positive current or voltage feedback with A negative voltage or current feedback can lead to stable idling or short-circuit stable negative ones Resistors are made proportional to a positive resistance. Such a facility is to be referred to in the following as "conversion facility".

Zur Entdämpfung von Zweidrahtleitungen ist es bekannt, den Längswiderstand der Leitung auf die geschilderte Weise negativ nachzubilden und über einen Übertrager in den Längszweig der Leitung zu schalten. Bei dieser Anordnung wird der Leitungslängswiderstand annähernd kompensiert, es entstehen jedoch Reflexionen. Zur Vermeidung dieser Reflexionen ist es bekannt, auch den Querwiderstand der Leitung negativ nachzubilden und ebenfalls über eine Gabelschaltung in den Querzweig der Leitung einzufügen. Auf diese Weise kann die Leitungsdämpfung in einem bestimmten Frequenzbereich nahezu vollkommen kompensiert werden.To de-attenuate two-wire lines, it is known to adjust the series resistance of the line to the to simulate the described way negatively and via a transformer in the series branch of the line switch. With this arrangement, the line resistance is approximately compensated, it arises however reflections. To avoid these reflections, it is known to also use the transverse resistance To simulate the line negatively and also to insert it into the cross-branch of the line via a hybrid circuit. In this way, the line attenuation can be almost completely within a certain frequency range be compensated.

Mit der Erfindung ist es möglich, ohne Verwendung von besonderen Nachbildungsnetzwerken und ebenfalls mit Hilfe von zwei Umwandlungsschaltungen nicht nur die Kabeldämpfung zu kompensieren, sondern darüber hinaus in dem zu entdämpfenden Leitungsabschnitt eine zusätzliche Verstärkung zu erzielen, die gleich der Kabeldämpfung ist.With the invention it is possible without using special simulation networks and also not only compensate the cable attenuation with the help of two conversion circuits, but also to achieve additional reinforcement in the line section to be de-attenuated, which is equal to the cable attenuation.

Diese reflexionsarme Entdämpfung von passiven Vierpolen, z. B. von Zweidrahtleitungen, wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an den beiden Vierpolklemmenpaaren je eine Umwandlungseinrichtung so angeordnet ist, daß bei Abschluß der Umwandlungseinrichtungen mit passiven Widerständen an dem einen Vierpolklemmenpaar ein leerlaufstabiler und an dem anderen Klemmenpaar ein kurzschlußstabiler negativer Widerstand vorhanden ist.This anechoic de-attenuation of passive quadrupoles, e.g. B. of two-wire lines, according to the invention achieved by having a conversion device on each of the two pairs of four-pole terminals is arranged so that at the end of the conversion devices with passive resistors on one pair of four-pole terminals has a stable open circuit and the other pair of terminals has a short-circuit stable negative resistance is present.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnungen und einer theoretischen Betrachtung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail with reference to the drawings and a theoretical consideration will.

Bei beiderseitig em Abschluß eines passiven Vierpols mit seinem Wellenwiderstand ist seine Dämpfung gleich dem positiven Wert der Wellendämpfung. Wird dieser Vierpol beiderseits mit einem negativen Wellenwiderstand gleicher Größe abgeschlossen, so weist er den negativen Wert der Wellendämpfung auf, d. h., die Dämpfung des passiven Vierpols hat eine Verstärkung zur Folge. Dieser Vierpol kann z. B.If a passive quadrupole is terminated on both sides with its wave impedance, its attenuation is equal to the positive value of the wave attenuation. If this quadrupole is negative on both sides Characteristic impedance of the same size completed, it has the negative value of the wave attenuation, d. That is, the attenuation of the passive quadrupole results in an amplification. This quadrupole can, for. B.

Verfahren zur reflexionsarmen
Entdämpfung von passiven Vierpolen,
vorzugsweise von ZweidrahtleitungenMethod of anechoic
De-attenuation of passive quadrupoles,
preferably two-wire lines

Anmelder:
Standard Elektrik Lorenz
Aktiengesellschaft,Applicant:
Standard electrical system Lorenz
Corporation,

Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42

Dipl.-Ing. Theodor Grewe, Stuttgart-Weil im Dorf,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Theodor Grewe, Stuttgart-Weil in the village,
has been named as the inventor

eine elektrische Zweidrahtleitung sein. Voraussetzung für die reflexionsfreie Übertragung auf der mit ihrem negativen Wellenwiderstand abgeschlossenen Leitung ist, daß die Leitungslänge nicht größer als etwa ein Viertel der kürzesten zu übertragenden Wellenlänge ist.be a two-wire electrical line. Requirement for reflection-free transmission on the with your negative wave impedance terminated line is that the line length is not greater than about one Quarter of the shortest wavelength to be transmitted.

Nach einem Lehrsatz von Bartlett ändert sich das Übertragungsmaß eines symmetrischen Vierpols nicht, wenn der Vierpol in der Mitte geteilt wird, von den an der Trennstelle liegenden Klemmenpaaren ein Paar kurzgeschlossen und das andere offengelassen wird und die beiden Hälften dann über eine Gabelschaltung wieder zusammengefügt werden.According to one of Bartlett's theorem, the transmission factor of a symmetrical quadrupole changes If the quadrupole is divided in the middle, it is not included by the terminal pairs located at the separation point The pair is short-circuited and the other is left open and the two halves are then hybridized be put back together.

In Fig. 1 a und 1 b sind zwei derartige äquivalente Vierpole dargestellt.In Fig. 1 a and 1 b, two such equivalent four-pole connections are shown.

In Fig. 2 a ist ein Zweidrahtverstärker mit negativen Widerständen dargestellt. Die negativen Widerstände werden mit Hilfe von aus je einer Gabelschaltung mit je einem Verstärker und an diese angeschlossenen Widerständen Wk (Kurzschlußwiderstand der Leitung) und Wl (Leerlauf widerstand der Leitung) erzeugt.A two-wire amplifier with negative resistances is shown in FIG. 2a. The negative resistances are generated with the help of a hybrid circuit each with an amplifier and resistors W k (short-circuit resistance of the line) and W l (open circuit resistance of the line) connected to these.

In Fig. 2 b ist eine zu Fig. 2 a äquivalente Schaltung dargestellt. An Stelle des Widerstandes Wk ist eine Leitung von der Länge L/2 angeschlossen, deren Ausgang kurzgeschlossen ist. Analog dazu ist an Stelle des Widerstandes Wl eine leerlaufende Leitung von der Länge L/2 angeschlossen. Ein Vergleich mit Fig. Ib zeigt, daß die beiden Leitungshälften zusammengefügt werden können und am Eingang und Ausgang der Leitung je ein Konverter mit dem gleichen Umsetzungsfaktor der Konverter in Fig. 2 bA circuit equivalent to FIG. 2 a is shown in FIG. 2 b. Instead of the resistor W k , a line of length L / 2 is connected, the output of which is short-circuited. Analogously, instead of the resistor W l, an open-circuit line with a length of L / 2 is connected. A comparison with Fig. Ib shows that the two halves of the line can be joined together and a converter with the same conversion factor as the converter in Fig. 2b at the input and output of the line

909 580/275909 580/275

Claims (3)

ingeschlossen werden kann, ohne daß sich das Über- :ragungsmaß der Anordnung ändert. Diese Schaltung ist in Fig. 2 c dargestellt. Sie ist Gegenstand der Erfindung. Die Umsetzungsfaktoren der Konverter sind wegen der Frequenzabhängigkeit der Verstärker nur im Nutzband etwa gleich —1. Der Übergang des Umsetzungsfaktors vom Negativen ins Positive hat Einfluß auf die Stabilität der Gesamtanordnung. Der Vierpol in Fig. 2 c darf daher aus Stabilitätsgründen nicht vollständig symmetrisch sein. An einem Ausführungsbeispiel (Fig. 3) soll die Wirkungsweise der Schaltung näher erläutert werden. Wenn das Kabel 1 eine große und das Kabel 2 eine verhältnismäßig kleine Dämpfung aufweist, so erscheint an den Klemmen 3, 4 ein Kabelwiderstand, der etwa die Größe des Wellenwiderstandes hat. Der Konverter 1 kann so gepolt sein, daß der an den Klemmen 5, 6 nach rechts gemessene negative Widerstand leerlaufstabil ist. Ist die Phasendrehung im Kabel 2 nicht sehr hoch, so ist auch der an den Klemmen 7, 8 nach rechts gemessene negative Widerstand noch leerlaufstabil. Wird dieser leerlaufstabile negative Widerstand an den Klemmen 7, 8 mit einem kurzschlußstabilen Widerstand abgeschlossen, so ist die Gesamtanordnung stabil. Wie bereits eingangs erwähnt wurde, ist die Änderung eines negativen Widerstandes von einem leerlaufstabilen in einen kurzschlußstabilen Widerstand in einfacher Weise durch Umpolen des Verstärkers möglich. In Fig. 3 wurde diese Umpolung durch die Kreuzung der Verstärkerausgangsleitung im Konverter 2 gekennzeichnet. Wird das Kabel 1 an den Klemmen 1, 2 mit dem positiven Kabelwellenwiderstand abgeschlossen, so erscheint an den Klemmen 9, infolge der zweimaligen negativen Umsetzung ebenfalls der positive Wellenwiderstand. Die Leitung kann also beiderseits mit einem positiven Widerstand abgeschlossen werden, ohne daß Reflexionen entstehen. Die verstärkende Wirkung des Kabels 2 folgt aus der Tatsache, daß dieses rein passive Netzwerk mit negativen Widerständen abgeschlossen ist. Patentansprüche:can be included without changing the degree of overlap of the arrangement. This circuit is shown in Fig. 2c. It is the subject of the invention. Because of the frequency dependence of the amplifiers, the conversion factors of the converters are only approximately equal to −1 in the useful band. The transition of the conversion factor from negative to positive has an influence on the stability of the overall arrangement. The quadrupole in Fig. 2c must therefore not be completely symmetrical for reasons of stability. The mode of operation of the circuit will be explained in more detail using an exemplary embodiment (FIG. 3). If the cable 1 has a large attenuation and the cable 2 a relatively small attenuation, a cable resistance appears at the terminals 3, 4 which is approximately the size of the characteristic impedance. The converter 1 can be polarized in such a way that the negative resistance measured to the right at the terminals 5, 6 is stable with no-load operation. If the phase shift in cable 2 is not very high, then the negative resistance measured to the right at terminals 7, 8 is still stable when idling. If this no-load-stable negative resistance is terminated at the terminals 7, 8 with a short-circuit-resistant resistor, the overall arrangement is stable. As already mentioned at the beginning, the change of a negative resistance from an open-circuit-stable to a short-circuit-stable resistance is possible in a simple manner by reversing the polarity of the amplifier. This polarity reversal was identified in FIG. 3 by the crossing of the amplifier output line in converter 2. If the cable 1 is terminated at the terminals 1, 2 with the positive cable wave resistance, the positive wave resistance also appears at the terminals 9 due to the double negative conversion. The line can therefore be terminated on both sides with a positive resistance without reflections occurring. The reinforcing effect of the cable 2 follows from the fact that this purely passive network is terminated with negative resistances. Patent claims: 1. Verfahren zur reflexionsarmen Entdämpfung von passiven Vierpolen, vorzugsweise von Zweidrahtleitungen oder Leitungsabschnitten, mit Hilfe von aus Verstärkern und Gabelschaltungen gebildeten Umwandlungseinrichtungen zur Erzeugung negativer Widerstände, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Umwandlungseinrichtung an den beiden Vierpolklemmenpaaren so angeordnet ist, daß bei Abschluß der Umwandlungseinrichtungen mit passiven Widerständen an dem einen Vierpolklemmenpaar ein leerlaufstabiler und an dem anderen Klemmenpaar ein kurzschlußstabiler negativer Widerstand vorhanden ist.1. Method for anechoic de-attenuation of passive four-pole connections, preferably two-wire lines or line sections, with the aid of conversion devices formed from amplifiers and hybrid circuits for generation negative resistances, characterized in that one conversion device is connected to each the two four-pole terminal pairs is arranged so that at the end of the conversion devices with passive resistors on one pair of four-pole terminals, an idling stable and on the other pair of terminals has a short-circuit-proof negative resistance. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die negativen Widerstände gleich dem negativen Wellenwiderstand des passiven Vierpols sind.2. The method according to claim 1, characterized in that the negative resistances are equal the negative wave resistance of the passive quadrupole. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärker in den Umwandlungseinrichtungen mit Transistoren bestückt sind.3. The method according to claim 1 or 1 and 2, characterized in that the amplifier in the Conversion devices are equipped with transistors. In Betracht gezogene Druckschriften:
Niederfrequenz-Verstärkereinrichtungen, Siemens & ilske, Dezember 1943, S. 224.Considered publications:
Low-frequency amplifier devices, Siemens & ilske, December 1943, p. 224. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 909 580/275 7.© 909 580/275 7.
DEST12360A 1957-03-19 1957-03-19 Method for anechoic de-damping of passive four-pole connections, preferably two-wire lines Pending DE1062752B (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1236015B (en) * 1958-11-18 1967-03-09 C I T Cie Ind Des Telecomm Circuit arrangement for amplifying speech signals on lines while maintaining their galvanic through-connection for the transmission of low-frequency signals
DE1277357B (en) * 1966-01-31 1968-09-12 Int Standard Electric Corp Two-way amplifier based on the negative line principle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

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