DE1255145B

DE1255145B - Elektromechanisches Pilotpegelregelungssystem fuer Nachrichtenuebertragungssysteme

Info

Publication number: DE1255145B
Application number: DE1965S0099605
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Menso Arends; Kurt Friebel
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1965-09-23
Filing date: 1965-09-23
Publication date: 1967-11-30
Also published as: BE687301A

Description

Elektromechanisches Pilotpegelregelungssystem für Nachrichtenübertragungssysteme Die Erfindung betrifft ein elektromechanisches Pilotpegelregelungssystem für Nachrichtenübertragungssysteme, insbesondere für Freileitungsträgerfrequenzsysteme, bei dem durch Vergleich einer aus der emfangenen Pilotspannung abgeleiteten, dieser proportionalen Gleichspannung mit einer Sollspannung eine Differenzspannung gebildet ist, die bei Pegelabweichungen eine Steuerschaltung mit einem Taktgeber in Tätigkeit setzt, der erst nach Überwindung einer angelegten Sperrspannung in Betrieb gesetzt wird und der mittels seiner abgehenden Impulse ein Schrittschaltwerk mit zwei Schaltmagneten betätigt, die entsprechend der erforderlichen Regelrichtung in den Ausgangskreis des Taktgebers eingeschaltet sind und ein Stellglied schrittweise verstellen.
Es ist ein elektromechanisches Pegelregelungssystem bekannt, bei dem die Abweichungen der gleichgerichteten Pilotspannung vom Ausgangssollwert mit einem Spannungsnormal verglichen werden und die Differenzspannung einer Steuerschaltung zugeführt wird. Je nach Über- oder Unterpegel tritt eine als bistabiler Multivibrator aufgebaute Steuerschaltung in Tätigkeit und schaltet ein Relais ein, das seinerseits wieder je nach Pegelabweichung einen von zwei Schaltmagneten betätigt, die das Schrittschaltwerk in der jeweiligen Richtung bei jedem Schaltimpuls um einen Schritt weiterbewegen. Das Schrittschaltwerk ist mit einem Potentiometer, welches das Stellglied steuert, verbunden. Ein derartiges elektromechanisches Pegelregelungssystem hat gegenüber vollelektronischen Pegelregelungssystemen den Vorteil, daß bei Ausfall der Netzspannung der zuletzt vorhandene Einstellzustand gespeichert bleibt, so daß nach dem behobenen eventuellen Leitungsschaden für die Strecke eine sehr kurze Einregelzeit genügt. Das bekannte, vorstehend beschriebene Pegelregelungssystem arbeitet jedoch mit Relaiskontakten zum An-und Ausschalten des Schrittschaltwerkes.
Im Zuge der Weiterentwicklung der Technik ist man bestrebt, mechanische Kontakte weitgehend zu vermeiden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird das elektromechanische Pilotpegelregelungssystem gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß in Reihe zu jedem Schaltmagneten ein Schalttransistor liegt und daß die Schalttransistoren von der Steuerschaltung derart angesteuert sind, daß bei Unter- oder Überpegel am Ausgang des Nachrichtenübertragungssystems entsprechend jeweils der eine Schalttransistor durchgesteuert und der andere Schalttransistor gesperrt ist, während bei einem Pegel innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches (Sollpegel) beide Schalttransistoren durchgesteuert sind, und daß zwischen den beiden Zuleitungen für die Schaltmagneten ein hochohmiger Spannungsteiler angeordnet ist, dessen elektrische Mitte mit dem Steuereingang des Taktgebers verbunden ist.
Durch diese Maßnahmen wird ein hochwertiges Pegelregelungssystem mit äußerst geringer Störanfälligkeit unter Beibehaltung der Vorzüge eines auf elektromechanischer Basis arbeitenden Pegelregelungssystems erhalten. Außerdem wird trotz Verringerung des platzmäßigen Aufwandes für die zur Pegelregelung erforderliche Einrichtung das Einsetzen des Regelvorganges gegenüber bekannten Systemen beschleunigt.
An Hand des Ausführungsbeispiels nach der F i g. 1 sowie der Diagramme nach den F i g. 2 a und 2 b sowie 3 a und 3 b wird die Erfindung näher erläutert.
Der gleichgerichtete Pilotstrom I" in F i g. 1 durchfließt den Spannungsteiler R 1, R 2; die an R 2 abgegriffene Pilotspannung U, wird mit der Zenerspannung der Diode D 2 verglichen. Ist die Pilotspannung kleiner als diese Zenerspannung, so ist die Zenerdiode D 2 hochohmig, die Diode D 1 dagegen niederohmig, und es fließt daher ein Strom 1o über R 3, D 1 und R 2. Der Transistor Ts 1 mit Basiswiderstand R 4, Kollektorwiderstand R 5 und Emitterwiderstand R 6 erhält keinen Basisstrom und ist daher gesperrt. Ebenfalls der Transistor Ts2 mit R 6 als Basiswiderstand, R 11 als Emitterwiderstand und den Kollektorwiderständen R 9 und R 10. Der Transistor Ts3 mit Basiswiderstand R8, Emitterwiderstand R 11 und Kollektorwiderständen R 12 und R13 ist durchgesteuert. Nimmt nun die Pilotspannung U, zu und übersteigt die Zenerspannung von D2, so wird die Diode D 1 gesperrt und D 2 durchlässig. Im Übergangsbereich erhält man somit eine vom Pilotstrom 1" gesteuerte Stromverteilung der Ströme 1D und 1Z, wie aus den F i g. 2 a und 2 b ersichtlich.
Der Transistor Ts 1 erhält nun über R 3 und D 2 Basisstrom und wird durchgesteuert. An dem Kollektor von Tsl ist über den Widerstand R7 der Transistor Ts3 angekoppelt; der Transistor Ts2 ist an dem Emitter von Ts 1 angeschlossen und wird mit diesem durchgesteuert. Die Schalttransistoren Ts4 und Ts 5 werden direkt von den Transistoren Ts 2 bzw. Ts3 gesteuert und sind in Reihe mit den beiden Schaltmagneten M1 bzw. M2 geschaltet.
Die Diagramme nach den F i g. 3 a und 3 b zeigen den Verlauf der Kollektorspannung Uc von Tsl, Ts4 und Ts5 in Abhängigkeit vom Pilotgleichstrom I". Bei einem Pilotstrom von 1p=4 mA ist der Transistor Ts5 durchgesteuert; d. h., seine Kollektor-Emitter-Spannung beträgt 0 V, und UG 5 hat ihren vollen Wert. Am Schaltmagneten M2 liegt daher die volle Betriebsspannung UB. Gleichzeitig ist der Transistor Ts4 gesperrt: Uc, = 0 V. Bei einem Pilotstrom von La = 6 mA werden die beiden Schalttransistoren in umgekehrter Weise angesteuert. Zwischen den beiden Widerständen R 14 und R 15, die zwischen den beiden Kollektoren von Ts4 und Ts5 liegen, wird die Steuerspannung für den Impulsgeber abgenommen. Bei z. B. 4 mA und 6 mA Pilotstrom ist immer ein Transistors Ts4 bzw. Ts5 gesperrt und der andere durchgesteuert, so daß über der Reihenschaltung der beiden Widerstände R 14 und R 15 die volle Betriebsspannung liegt und daher der Impulsgeber in Betrieb ist.
Im Pilotsollwertbereich (1p .@ 5 mA) sind beide Schalttransistoren Ts4 und Ts5 durchgesteuert, der Impulsgeber erhält über R 14 und R 15 Sperrpotential und ist nicht in Betrieb.
Die Breite des Sollwertbereiches ist je nach Leitungsart verschieden: Bei Kabelbetrieb ist eine Sollwertbreite von ± 0,2 mA ausreichend (vgl. F i g. 2 a und 3 a), während bei Freileitungsbetrieb infolge einer größeren Dämpfungsänderung pro Schaltschritt ein Bereich von ± 0,4 mA erforderlich wird (vgl. Fi g. 2b und 3b). Durch Einfügen eines Widerstandes R in Reihe zur ZenerdiodeD2 wird die Stromverteilung 1D : IZ beeinflußt und damit ein breiterer Sollwertbereich entsprechend F i g. 3 b für R = 4 kS2 erreicht. Ist nur einer der beiden Transistoren Ts4 oder Ts5 durchgesteuert und der Impulsgeber daher in Betrieb, so erhält die Wicklung des Schaltmagneten Ml bzw. M2 Strom, und das in F i g. 1 nicht näher gezeigte Schrittschaltwerk wird weitergeschaltet. Das Schrittschaltwerk ist mit dem ebenfalls nicht dargestellten Abgriff eines Potentiometers verbunden, das entweder selbst als Stellglied in die übertragungsleitung eingeschaltet ist oder einen Heißleiter als Stellglied steuert, welcher in einen in der übertragungs-Leitung liegenden Regelentzerrer eingeschaltet ist.

Claims

Patentanspruch: Elektromechanisches Pilotpegelregelungssystem für Nachrichtenübertragungssysteme, insbesondere für Freileitungsträgerfrequenzsysteme, bei dem durch Vergleich einer aus der empfangenen Pilotspannung abgeleiteten, dieser proportionalen Gleichspannung mit einer Sollspannung eine Differenzspannung gebildet ist, die bei Pegelabweichungen eine Steuerschaltung mit einem Taktgeber in Tätigkeit setzt, der erst nach Überwindung einer angelegten Sperrspannung in Betrieb gesetzt wird und der mittels seiner abgehenden Impulse ein Schrittschaltwerk mit zwei Schaltmagneten betätigt, die entsprechend der erforderlichen Regelrichtung in den Ausgangskreis des Taktgebers eingeschaltet sind und ein Stellglied schrittweise verstellen, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß in Reihe zu jedem Schaltmagneten (M1, M2) ein Schalttransistor (Ts4, Ts5) liegt und daß die Schalttransistoren von der Steuerschaltung derart angesteuert sind, daß bei Unter- oder Überpegel am Ausgang des Nachrichtenübertragungssystems entsprechend jeweils der eine Schalttransistor durchgesteuert und der andere Schalttransistor gesperrt ist, während bei einem Pegel innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches (Sollpegel) beide Schalttransistoren (Ts4, Ts5) durchgesteuert sind, und daß zwischen den beiden Zuleitungen für die Schaltmagneten (M1, M2) ein hochohmiger Spannungsteiler (R 14, R 15) angeordnet ist, dessen elektrische Mitte mit dem Steuereingang des Taktgebers verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr.1191863.