DE1170012B - Schaltungsanordnung zum Ausgleich der unterschliedlichen Daempfung verschieden langer Fernmeldeleitungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 04 m

Deutsche Kl.: 21 a2-34/01

Nummer: 1170 012

Aktenzeichen: S 80337 VIII a / 21 a2

Anmeldetag: 10. Juli 1962

Auslegetag: 14. Mai 1964

In der Fernmeldetechnik müssen häufig Fernmeldezeichen über Leitungen verschiedener Länge und damit auch unterschiedlicher Dämpfung übertragen werden. Dies ist z. B. der Fall bei Fernsprechanschlußleitungen, die je nach Entfernung zwischen Teilnehmer und Fernsprechamt verschieden lang sind. Die über die Fernmeldeleitung übertragenen Fernmeldezeichen werden demnach mehr oder weniger stark gedämpft, so daß die Lautstärke der empfangenen Signale von Fall zu Fall verschieden groß ist. Dies ist im allgemeinen unerwünscht, und es sind zur Beseitigung dieser Erscheinung bereits mehrere Vorschläge bekanntgeworden. So werden beispielsweise die elektroakustischen Wandler für Teilnehmerstellen in verschiedenen Empfindlichkeitsstufen gefertigt und in Teilnehmerstellen mit langen Anschlußleitungen empfindlichere Wandler eingesetzt als in Teilnehmerstellen mit kurzen Leitungen. Außerdem ist es bekannt, in Teilnehmerstellen mit Mikrofon und Empfangsverstärkern die Verstärkerelemente regelbar auszuführen, so daß der Verstärkungsgrad der jeweiligen Leitungsdämpfung angepaßt werden kann. Die Anpassung wird hierbei im allgemeinen durch Fernmeldebeamte vorgenommen. Ist dem Teilnehmer die Möglichkeit gegeben, selbst den Verstärkungsgrad zu verändern, so sind zusätzlich besondere, im allgemeinen aufwendige Maßnahmen zur Verhinderung der Selbsterregung bei zu großer Verstärkung notwendig.

Es ist auch bereits eine Schaltungsanordnung für Fernsprechteilnehmerstationen mit einem Transistorempfangsverstärker bekannt, bei der der Verstärkungsgrad des Empfangsverstärkers automatisch geregelt wird. Hier wird der Verstärkungsgrad durch eine Mitkopplung selbsttätig bei Fernsprechleitungen mit großer Dämpfung vergrößert und bei Fernsprechleitungen mit kleiner Dämpfung verringert. Es ist zu diesem Zweck im Ausgangskreis des Verstärkers ein nichtlinearer Widerstand angeordnet, der von dem über die Fernsprechleitung zugeführten Speisestrom des Verstärkers gesteuert wird und an dem die Spannung für den Rückkopplungskreis abgenommen wird.

Bei der bekannten Schaltungsanordnung ist die Rückkopplung als Mitkopplung ausgebildet und der Rückkopplungskreis über die Fernmeldeleitung und die Gegenteilnehmersprechstelle bzw. die Zentrale geführt. Um die Verstärkungsschwankungen auf Grund von Schwankungen des Arbeitspunktes der Verstärkerelemente möglichst gering zu halten, die bei einem mitgekoppelten Verstärker bekanntlich relativ groß sind, ist gleichzeitig eine Stabilisierung Schaltungsanordnung zum Ausgleich der
unterschiedlichen Dämpfung verschieden langer
Fernmeldeleitungen

Zusatz zum Patent: 1153 425

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,

München 2, Witteisbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Phys. Hermann Ritz, München-Solln

des Arbeitspunktes mit Hilfe der bereits erwähnten nichtlinearen Widerstände vorgesehen.

Da der Rückkopplungskreis über die Fernmeldeleitung und die Gegenteilnehmersprechstelle bzw. die Zentrale geführt ist, ist die zum Verstärkereingang zurückgeführte Mitkopplungsspannung vom Scheinwiderstand der Fernmeldeleitung und dem Eingangswiderstand der Gegenteilnehmersprechstelle bzw. der Zentrale abhängig. Der Scheinwiderstand der Fernmeldeleitung ist aber nicht konstant, sondern ebenso von der Leitungslänge abhängig wie die Dämpfung der Fernmeldeleitung. Es befindet sich deshalb im Rückkopplungskreis ein Übertragungsglied, dessen Übertragungsgröße von Fall zu Fall verchieden ist. Durch das Hauptpatent ist eine Schaltungsanordnung vorgeschlagen worden, die als eine Verbesserung der letztgenannten Schaltungsanordnung angesehen werden kann.

Ausgangspunkt für diesen Vorschlag war eine Schaltungsanordnung für einen am Ende einer Fernmeldeleitung angeordneten Verstärker, durch den die über die Fernmeldeleitung übertragenen Fernmeldezeichen verstärkt werden und der über die Fernmeldeleitung oder eine Speiseleitung mit nennenswertem Widerstand von der gleichen Länge aus einer fernen Speisespannungsquelle gespeist wird, wobei der Verstärkungsgrad des Verstärkers durch eine von der Speisespannung bzw. dem Speisestrom gesteuerte Rückkopplung stetig regelbar ist.

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Die vorgeschlagene Lösung besteht darin, daß der Rückkopplungskreis als Gegenkopplungskreis ausgebildet und am Ort des Verstärkers angeordnet ist und wenigstens einen den Gegenkopplungsgrad bestimmenden nichtlinearen Widerstand enthält, dei 5 so mit den Speiseklemmen des Verstärkers verbunden ist, daß bei einer durch zunehmende Speisespannung verursachten Widerstandsänderung des nichtlinearen Widerstandes auch der Gegenkopplungsgrad zunimmt.

Der nichtlineare Widerstand verbindet also bei einer Spannungsgegenkopplung eine Ausgangsklemme des Verstärkers mit der Steuerelektrode des Verstärkers. Da der nichtlineare Widerstand von dem Speisestrom gesteuert wird, wirkt diese Verbindung nicht nur wechselstrommäßig, sondern auch gleichstrommäßig. Dies hat eine Schwierigkeit für die Arbeitspunkteinstellung des Verstärkers zur Folge. Der Steuerelektrode des Verstärkers soll zur Arbeitspunkteinstellung ein vorgegebenes Gleichpotential zugeführt werden. Der nichtlineare Widerstand müßte also nicht nur den für die Spannungsgegenkopplung vorgeschriebenen Wechselstromwiderstand besitzen, sondern auch einen für das betreffende Verstärkerelement geeigneten Gleichstromwiderstand. Dies ist in der Regel nicht der Fall. Außerdem hat der nichtlineare Widerstand für die Arbeitspunkteinstellung noch die unangenehme Eigenschaft, daß sich sein Gleichstromwiderstand mit der Leitungslänge ändert.

Bei den vorgeschlagenen Schaltungsanordnungen sind diese Schwierigkeiten dadurch überwunden, daß neben dem nichtlinearen Widerstand ein zusätzlicher Gleichstrompfad vorgesehen ist, der wenigstens teilweise für Wechselstrom gesperrt ist, und daß außerdem der nichtlineare Widerstand durch einen weiteren nichtlinearen Widerstand zu einem vom Speisestrom unabhängigen Spannungsteiler ergänzt ist.

Durch die Erfindung wird eine einfachere Lösung für die Arbeitspunkteinstellung des Verstärkers angegeben.

Die erfinderische Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Abgriff des Spannungsteilers und der Steuerelektrode der Eingangsstufe die Signalquelle angeordnet ist.

Die Signalquelle, im allgemeinen das Mikrofon der Teilnehmerstelle, besitzt in der Regel einen so kleinen Gleichstromwiderstand, daß dieser gegenüber dem Eingangswiderstand des Verstärkerelementes vernachlässigbar ist. Außerdem ist die Stromentnahme durch den Eingangswiderstand des Ver-Stärkerelementes so gering, daß durch den über die Signalquelle geleiteten Strom die Eigenschaften der Signalquelle nicht verändert werden. Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung ist parallel zu einem Widerstand des Spannungsteilers und der Signalquelle ein nichtlinearer Widerstand geschaltet.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß bei einem Spannungsteiler aus ohmschen Widerständen das Gleichpotential für die Steuerelektrode unabhängig von der Regelung wird, daß Schaltungselemente eingespart werden und daß der Regelhub größer wird, weil dem nichtlinearen Widerstand kein weiterer Stromzweig für die Arbeitspunktfestlegung parallel geschaltet werden muß.

Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel an Hand einer Figur näher erläutert.

In der Figur ist eine Teilnehmerschaltung dargestellt, bei der in bekannter Weise ein Hörer//, eine Nachbildung N und eine Fernmeldeleitung FL an einen Gabelübertrager GÜ geschaltet und zwei Klemmen K 3 und K 4 zum Anschluß eines Mikrofons vorgesehen sind. Zwischen das Mikrofon M und diese Klemmen ist ein Mikrofonverstärker nach Art der Erfindung geschaltet. Er ist als zweistufiger Transistorverstärker ausgebildet mit einer Emitterschaltung eines Transistors Tl als Eingangsstufe und einer Kollektorschaltung eines Transistors 72 als Ausgangsstufe. Die Kollektorelektroden der beiden Transistoren sind mit der Ausgangsklemme K 3 und die Emitterelektroden über die Widerstände R1 bzw. R2 mit der Ausgangsklemme K4 des Verstärkers verbunden. Die Widerstände R1 und R 2 dienen zur Einstellung des Arbeitspunktes der Transistoren, wobei der zweite zur Verhinderung einer Stromgegenkopplung durch einen Kondensator C 3 überbrückt ist. Zwischen der Ausgangsklemme K 3 und der Steuerelektrode B des ersten Verstärkerelementes ist ein nichtlinearer Widerstand NW angeordnet, der von der Größe des Speisestromes und damit von der Länge der Fernmeldeleitung FL abhängig ist und die Gegenkopplung des Verstärkers ändert. Die Kennlinie des nichtlinearen Widerstandes muß zu diesem Zweck so ausgebildet sein, daß bei zunehmender Speisespannung zwischen den Klemmen K 3 und K 4 auch der Gegenkopplungsgrad zunimmt. Während nun bei den im Hauptpatent vorgeschlagenen Schaltungsanordnungen das Gleichpotential für die Steuerelektrode B durch einen Spannungsteiler gewonnen wird, dessen Abgriff unmittelbar mit der Steuerelektrode verbunden ist, so daß der nichtlineare Widerstand einen Teil des Spannungsteilers bildet, besteht hier der Spannungsteiler aus den vom Speisestrom unabhängigen Widerständen R 5 und R 6, und das zwischen diesen Widerständen abgegriffene Gleichpotential ist der Steuerelektrode über das Mikrofon M zugeführt. Hieraus ergeben sich die bereits erwähnten Vorteile gegenüber der im Hauptpatent vorgeschlagenen Anordnung.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für einen am Ende einer Fernmeldeleitung angeordneten Verstärker, durch den die über die Fernmeldeleitung übertragenen Fernmeldezeichen verstärkt werden und der über die Fernmeldeleitung oder eine Speiseleitung mit nennenswertem Widerstand von der gleichen Länge aus einer fernen Speisespannungsquelle gespeist wird, wobei der Verstärkungsgrad des Verstärkers durch eine von der Speisespannung bzw. dem Speisestrom gesteuerte Rückkopplung stetig regelbar ist, und der Rückkopplungskreis als Gegenkopplungskreis ausgebildet und am Ort des Verstärkers angeordnet ist und einen den Gegenkopplungsgrad bestimmenden nichtlinearen Widerstand enthält, der zwischen einer Ausgangsklemme des Verstärkers und der Steuerelektrode des Verstärkers angeordnet ist und eine solche Kennlinie besitzt, daß bei zunehmender Speisespannung auch der Gegenkopplungsgrad zuninmmt, wobei das Gleichpotential für die Steuerelektrode durch einen zwischen den Speiseklemmen des Verstärkers angeschalteten Spannungsteiler gewonnen wird, nach Patent 1153425, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Abgriff des Spannungs-

tellers (R 5/R 6) und der Steuerelektrode (B) der Eingangsstufe die Signalquelle (M) angeordnet ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu einem Widerstand (R 5) des Spannungsteilers und der Signalquelle (M) ein nichtlinearer Widerstand (NW) geschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheinwiderstand der Signalquelle (M) an den Eingangswiderstand des Verstärkers bei langen Leitungen angepaßt ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtlinearer Widerstand (NW) ein Selengleichrichter verwendet ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Signalquelle ein Mikrofon verwendet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 975 971;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 060 916.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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