DE1175281B

DE1175281B - Schaltungsanordnung zur Einpraegung zweier gegenlaeufig veraenderlicher Gleichstroeme, deren Summe konstant ist, in zwei verschiedene Widerstaende, insbesondere zur Anwendung in pilotgesteuerten Pegelreglern in Vielkanal-Traegerfrequenz-Weitverkehrssystemen

Info

Publication number: DE1175281B
Application number: DET24432A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Joel Korn
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1963-08-06
Filing date: 1963-08-06
Publication date: 1964-08-06

Description

Schaltungsanordnung zur Einprägung zweier gegenläufig veränderlicher Gleichströme, deren Summe konstant ist, in zwei verschiedene Widerstände, insbesondere zur Anwendung in pilotgesteuerten Pegelreglern in Vielkanal-Trägerfrequenz-Weitverkehrssystemen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Einprägung zweier gegenläufig veränderlicher Gleichströme, deren Summe konstant ist, in zwei verschiedene Widerstände, insbesondere zur Anwendung in pilotgesteuerten Pegelreglern und Cosinusentzerrern in Vielkanal-Trägerfrequenz-Weitverkehrssystemen.
In der Nachrichtentechnik besteht oft die Notwendigkeit, einen konstanten vorgegebenen Gleichstrom in zwei gegenläufig veränderliche Ströme aufzuteilen. Wenn der eine Strom zunimmt, soll der andere Strom abnehmen und umgekehrt, während die Summe beider Ströme konstant bleiben soll. So ist beispielsweise eine Dualschaltung zweier indirekt geheizter Heißleiter nur dann möglich, wenn die Heizströme der Heißleiter sich gegenläufig ändern und ihre Summe konstant bleibt (vgl. NTZ 5, 1963, S.263 bis 268, »Dualschaltung zweier indirekt geheizter Heißleiter«). Auch bei automatisch einstellbaren Cosinusentzerrern (vgl. deutsche Patentschrift 1130 002), die als Entzerrerglieder überbrückte T-Glieder mit jeweils zwei gegenläufig geregelten, indirekt geheizten Heißleitern enthalten, sind ebenfalls zwei gegenläufig veränderliche Heizströme notwendig, deren Summe konstant bleibt.
Es sind ferner elektronische Einstellvorrichtungen bekannt (vgl. deutsche Patentschrift 1118 831), die zwei derart gegenläufig veränderliche Ströme liefern können. Sie enthalten einen reversiblen Digitalzähler, der aus n-transistorisierten, bistabilen Kippstufen besteht und durch Fortschalteimpulse zum Vorwärts-oder Rückwärtszählen veranlaßt wird. Von den Kollektoren der jeweils ersten Transistoren der Kippstufen werden über entsprechend dimensionierte AuskoppelwiderständeTeilströme ausgekoppelt, deren Summe den stufenweise veränderlichen Heizstrom eines ersten Heißleiters ergibt. Von den Kollektoren der jeweils zweiten Transistoren der Kippstufen werden über entsprechend dimensionierte Auskoppelwiderstände Teilströme ausgekoppelt, deren Summe den stufenweise veränderlichen Heizstrom eines zweiten Heißleiters ergibt. Die Auskoppelwiderstände R1, R2 . . R" der einzelnen Kippstufen werden im Verhältnis Rn : Rn _ 1: . . . R2 : Rl = 2 : 4 : 2n-1: 2n gestaffelt.
Die Einstellvorrichtung wirkt wie ein veränderbarer Vorwiderstand zum Heizer jedes Heißleiters, und wenn das Verhältnis des Spannungsabfalls am Heizer zur Betriebsspannung der Einstellvorrichtung sehr klein ist, so ist der Heizstrom umgekehrt proportional dem obengenannten Vorwiderstand. Bei jedem Fortschalteimpuls, der an die Einstellvorrichtung gelangt, nimmt der Heizstrom des einen Heißleiters um einen angenähert gleichen konstanten Betrag zu und der Heizstrom des anderen Heißleiters um den gleichen Betrag ab. Die Heizströme verändern sich also angenähert linear.
Ist der Spannungsabfall am Heizer des Heißleiters nicht gegenüber der Betriebsspannung der Einstellvorrichtung vernachlässigbar, so ändern sich die Heizströme nicht mehr linear, und die Summe beider Heizströme ist nicht mehr konstant. Die Betriebsspannung transistorisierter Sghaltungen hat die Größenordnung 20 V, und die /bei den Cosinusentzerrergliedern an den beiden Heizern jeweils abfallende Spannung kann bis zu 6 V betragen. Dabei kann sich die Summe beider Heizströme bis zu 20% ändern, was nicht mehr zulässig ist. Um trotzdem zufriedenstellend zu arbeiten, muß die Einstellvorrichtung viel mehr Strom verbrauchen, als sie auszukoppeln imstande ist. Ihr Wirkungsgrad ist also so gering. Um den Wirkungsgrad nicht gar schlecht werden zu lassen, werden bisher die einzelnen Kippstufen der Einstellvorrichtung verschieden ausgelegt, so daß die Kippstufen, die mehr Strom auskoppeln müssen, auch selbst mehr Strom verbrauchen. Dadurch wird aber eine rationelle Fertigung und Vereinheitlichung erschwert. Diese Nachteile werden bei einer Schaltungsanordnung zur Einprägung zweier gegenläufig veränderlicher Gleichströme, deren Summe konstant ist, in zwei verschiedene Widerstände, insbesondere zur Anwendung bei pilotgesteuerten Pegelreglern in Vielkanal-Trägerfrequenz-Weitverkehrssystemen, bei der eine Einstellvorrichtung, vorzugsweise eine elektronische Einstellvorrichtung mit stufenweise einstellbarer Ausgangsspannung, zur Einstellung der gegenläufig veränderlichen Ströme vorgesehen ist, erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß die Einstellvorrichtung einen mindestens zwei Transistoren mit gemeinsamem Emittervorwiderstand enthaltenden Differenzverstärker an einem Eingang (Steuereingang) steuert, während am anderen Eingang eine konstante Referenzspannung angelegt wird, und daß die Kollektorströme der zwei Transistoren des Differenzverstärkers als die zwei gegenläufig veränderlichen Ströme dienen.
Es ist bei einem Differenzverstärker für Gleichstrom-Millivoltmeter, der mit in Emitterschaltung betriebenen Transistoren bestückt ist, bekannt, für die Nulleinstellung der Ausgangsspannung des Verstärkers bei kurzgeschlossenen Eingangsklemmen die Kollektorlastwiderstände der beiden Transistoren gegensinnig zu ändern und diese Widerstände dementsprechend veränderbar auszubilden (Zeitschrift »Funk-Technik«, 1962, Nr. 16, S. 359, Bild 2).
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Figur erläutert. Zum Differenzverstärker gehören die Transistoren Tsl und Ts2, die Referenz-Zenerdiode Dl, der Widerstand R3, der gemeinsame Emitterwiderstand R4 und die zwei als Kollektorvorwiderstände der Transistoren dienenden Heizwiderstände R, und R6 der zwei Heißleiter. UH, ist die Betriebsspannung des Differenzverstärkers. Über R3 fließt ein Strom ein in die Diode Dl, der den Arbeitpunkt der Diode bestimmt. Die Einstellvorrichtung EV liefert an den Widerstand R1 eine stufenweise veränderliche Steuerspannung, die über den Basisvorwiderstand R2 den Differenzverstärker steuert. Über den Widerstand R7 wird an den Eingang des Differenzverstärkers eine Vorspannung gelegt. Bei verschwindender Steuerspannung aus der Einstellvorrichtung fließt über den Transistor Ts 1 infolge der Vorspannung ein kleiner Strom, der dafür sorgt, daß der Steuerbereich des Differenzverstärkers sich im linearen Arbeitsgebiet befindet. Mit steigender Steuerspannung aus der Einstellvorrichtung wächst der Kollektorstrom des Transistors Ts 1, während der Kollektorstrom des Transistors Ts2 abnimmt. Die Summe der beiden Kollektorströme, die durch den gemeinsamen Emittervorwiderstand R4 fließt, stellt sich von selbst so ein, daß der Spannungsabfall an diesem Widerstand R4 und die Emitter-Basis-Spannung des Transsistors Ts2 gleich der Referenzspannung der Zenerdiode Dl ist. Die Emitter-Basis-Spannung des Transistors Ts2 ist klein gegenüber der Referenzspannung der Zenerdiode, so daß ihre Änderung nur sehr kleinen Einfluß auf den Gesamtstrom hat. Wenn nun die Zenerdiode einen sehr kleinen Temperaturkoeffizienten besitzt, ist die Summe beider Heizströme angenähert konstant.
Da die zum Steuern des Differenzverstärkers benötigte Steuerleistung viel kleiner als die von den Heizern der Heißleiter verbrauchte Leistung ist, können die einzelnen Kippstufen der Einstellvorrichtung für kleineren Eigenleistungsverbrauch dimensioniert werden, und die gesamte Schaltung arbeitet mit besserem Wirkungsgrad. Auch können alle Kippstufen der Einstellvorrichtung gleichdimensioniert werden. Dadurch werden auch die einzelnen Kippstufen der Einstellvorrichtung stabiler.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist auch dann günstig, wenn nur einer der zwei gegenläufig veränderlichen Ströme zur Nutzbarmachung ausgekoppelt werden soll.
Es ist bekannt (vgl. deutsche Patentschrift 1118 832), die Änderung des Widerstandes indrekt geheizter Heißleiter bei stufenweiser Änderung ihrer Heizströme dadurch zu beschleunigen, daß den Heizern gleichzeitig mit der stufenweisen Änderung ihrer Heizströme mittels zeitgesteuerter elektronischer Schalter zusätzliche Heizstromimpulse entsprechender Polarität, Amplitude und Zeitdauer überlagert werden, die ein schnelleres Aufheizen oder Abkühlen der an sich trägen Heißleiter bewirken. Eine derartige Beschleunigung kann auch bei der erfindungsgemäßen Anordnung günstigerweise so vorgenommen werden, daß die zeitgesteuerten elektronischen Schalter entsprechende zusätzliche Steuerspannungsimpulse auf den Steuereingang des Differenzverstärkers, im Ausführungsbeispiel aso an den Widerstand R1, geben. Dadurch wird auch die Realisierung dieser vorzugsweise als Kippstufen ausgebildeten elektronischen Schalter erleichtert.

Claims

Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zur Einprägung zweier gegenläufig veränderlicher Gleichströme, deren Summe konstant ist, in zwei verschiedene Widerstände, insbesondere zur Anwendung bei pilotgesteuerten Pegelreglern in Vielkanal-Trägerfrequenz-Weitverkehrssystemen, bei der eine Einstellvorrichtung, vorzugsweise eine elektronische Einstellvorrichtung mit stufenweise einstellbarer Ausgangsspannung, zur Einstellung der gegenläufig veränderlichen Ströme vorgesehen ist, d a -durch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (EV) einen mindestens zwei Transistoren (Tsl, Ts2) mit gemeinsamem Emittervorwiderstand (R4) enthaltenden Differenzverstärker an einem Eingang (Steuereingang) steuert, während am anderen Eingang eine konstante Referenzspannung angelegt wird, und daß die Kollektorströme der zwei Transistoren des Differenzverstärkers als die zwei gegenläufig veränderlichen Ströme dienen.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannung des Differenzverstärkers durch eine Zenerdiode (Dl) mit kleinem Temperaturkoeffizienten stabilisiert wird.
3. Schaltungsordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Kippstufen der elektronischen Einstellvorrichtung (EV) gleichdimensioniert sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur einer der zwei gegenläufig veränderlichen Ströme zur Nutzbarmachung ausgekoppelt wird. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der die gegenläufig veränderlichen Gleichströme zum Heizen von indirekt geheizten Heißleitern dienen und diese mittels zusätzlicher Stromimpulse beschleunigt aufgeheizt bzw. abgekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Eingang des Differenzverstärkers entsprechende zusätzliche Steuerspannungsimpulse gegeben werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 1118 831, 1118 832, 1130 002; »Nachrichtentechnische Zeitschrift« (NTZ), 1963, Nr.
5, S. 263 bis 268; »Funk-Technik«, 1962, Nr. 16, S. 539.