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Zur Übertragung von pulsförmigen Informationen (z. B. PCM, PPM) sind
bereits Systeme bekannt, bei denen die an der Sendestelle angelegten Impulse in
gewissen Abständen durch Regenerativverstärker wieder neugeformt und in die richtige
Phasenlage gebracht werden. Üblicherweise werden die Regenerativverstärker über
das Kabel ferngespeist. Für die Zuführung und Trennung der Fernspeisung von den
Nachrichten ist eine Fernspeiseweiche erforderlich, die meist recht groß und aufwendig
ist. Die Regenerativverstärker bestehen bei den bekannten Systemen aus vielen Halbleiterbauelementen
und sind somit ebenfalls aufwendig. Damit werden auch noch besondere Verstärkergehäuse
für die Aufnahme der Regenerativverstärker notwendig.
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Es ist weiterhin eine Leitung für die Übertragung elektrischer Nachrichtenimpulse
bekannt, die aus in Reihe geschalteten Impulsregenerationseinrichtungen besteht.
Jede Impulsregenerationseinrichtung enthält ein Speicherelement, daß durch eine
Spannungsquelle aufgeladen wird und parallel dazu einen Schalter, der bei Empfang
eines Impulses einen Kurzschlußimpuls erzeugt, der der nächsten Regenerationseinrichtung
als Eingangsimpuls zugeführt wird. Eine solche Leitung ist nur für kurze Strecken
einzusetzen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Impulsregenerierung
bei der Übertragung von pulsförmigen Informationen, bei dem im Verlauf der Übertragungsleitung
Speicherelemente durch eine angelegte Gleichspannung aufgeladen werden und in Abständen
elektronische Schalter eingefügt sind, die bei Empfang eines Impulses einen Kurzschlußimpuls
erzeugen, der zum nächsten Regenerationselement übertragen wird, zu schaffen, das
für die Übertragung von Informationen über längere Strecken verwendbar ist. Dies
wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei Verwendung eines Zweileiterkabels
als Übertragungsleitung definierte Kabelabschnitte als Speicherelemente verwendet
werden.
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Es ergibt sich dadurch der Vorteil, daß auf den Einsatz besonderer
Speicherelemente verzichtet werden kann und die Regenerationselemente dadurch einfacher
im Aufbau werden.
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Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung sind zur gerichteten Ausbreitung
der Impulse bei den Schaltern Sperrmittel für eine Richtung angeordnet.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung werden als Schalter monostabile Halbleiter-Schaltstufen
verwendet.
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Die Erfindung wird nun an Hand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung
des Systems, F i g. 2 eine erweiterte Darstellung des Systems nach F i g. 1, F i
g. 3 das Zeitverhalten eines zweipoligen Schalters, F i g. 4 das Zeitverhalten eines
dreipoligen Schalters, F i g. 5 die Schaltung eines Regenerationsverstärkers, F
i g. 6 eine weitere Ausbildung eines Regenerativverstärkers, F i g. 7 einen Regenerativverstärker
mit Entzerrer, F i g. 8 einen Regenerativverstärker mit zusätz- i licher zeitlicher
Regenerierung und F i g. 9 die Speisung eines Systems.
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In der F i g. 1 ist eine Übertragungsstrecke dargestellt, über die
von B nach E impulsförmige Informationen übertragen werden sollen. In der Empfangsstelle
E wird über eine Induktivität L eine Gleichspannung U angelegt, und das Kabel K
wird dadurch aufgeladen. Die Dioden D sind für diese Ladespannung in Durchlaßrichtung
gepolt. Wird jetzt in der Sendestelle B ein Impuls, der durch einen Kurzschluß des
Einganges Ein dargestellt wird, über den Kondensator C an das Kabel angelegt,
so spricht der erste Schalter St auf diese Spannungsabsenkung an und schließt seinerseits
die Leitung kurz. Durch diesen Kurzschluß wird die Spannung zum vollständigen oder
nahezu vollständigen Zusammenbruch gebracht. Der als monostabile Halbleiter-Schaltstufe
aufgebaute Schalter ist hier zur Vereinfachung der Darstellung nur als Kontakt gezeichnet.
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Die Wirkung des Kurzschlusses breitet sich jetzt über das Kabel aus
und erreicht dann über die Diode D, die in Durchlaßrichtung gepolt bleibt, den Schalter
S2, der auf die Spannungsabsenkung anspricht und seinerseits einen Kurzschluß erzeugt.
Es erfolgt dabei gleichzeitig die Impulsregenerierung. Durch den Kurzschluß wird
die Diode D in Sperrrichtung gepolt, so daß sich der regenerierte Impuls nur in
Richtung zur Empfangsstelle E ausbreiten kann. In gleicher Weise wird der Impuls
auch durch die weiteren Schalter regeneriert und kann dann über einen Kondensator
C am Ausgang A abgenommen werden. Das Zeitverhalten eines als Zweipol ausgebildeten
Schalters ist in F i g. 3 dargestellt. Die Spannung ohne Einsatz des Schalters ist
gestrichelt dargestellt. Wenn die Spannung einen bestimmten Wert erreicht hat, schaltet
die monostabile Schaltstufe die Leitung kurz und läßt die Spannung zusammenbrechen.
Nach Ablauf der vorgegebenen Zeit öffnet der Scahlter wieder, und die Spannung steigt
wieder bis zur gestrichelten Kurve an.
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In der F i g. 2 ist eine Übertragungsstrecke ausführlicher dargestellt.
Die monostabilen Halbleiter-Schaltstufen sind jetzt als Kreise mit einem Kontakt
dargestellt, die mit einem zusätzlichen Steuereingang versehen sind. Es ist hier
also eine als Dreipol ausgeführte Schaltstufe vorgesehen.
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Die an den Eingang Ein angelegten Impulse gelangen über den
Kondensator C an den Steuereingang des Schalters, der in Abhängigkeit davon den
Kurzschluß erzeugt. Die Arbeitsweise des Schalters läßt sich aus der F i g. 4 entnehmen,
in der die Spannung U über der Zeit aufgetragen ist, und zwar als gestrichelte Kurve
die Spannung am Steuereingang und ausgezogen die Spannung über dem Schalter. Wenn
die Spannung am Steuereingang einen bestimmten Wert (Ansprechwert) unterschritten
hat, wird der Schalter betätigt und erzeugt den Kurzschluß. Da der Schalter als
monostabile Stufe ausgebildet ist, wird der Kurzschluß nach vorgegebener Dauer wieder
aufgehoben. Man hat so wieder einen in der Dauer regenerierten Impuls. Durch entsprechende
Gestaltung der Stufe kann verhindert werden, daß sie ein zweites Mal betätigt wird,
wenn die Steuerspannung infolge ihrer Verzerrung nach Schluß des erzeugten Impulses
noch im Bereich des Ansprechwertes liegt.
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Zur Verhinderung der Impulsausbreitung zur Sendestelle sind hier Induktivitäten
L an Stelle der Dioden D verwendet.
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Bei der Verwendung von Induktivitäten ist es möglich, die Speisespannung
U für das Kabel von beiden
Seiten aus anzulegen, wie es in der F
i g. 2 dargestellt ist.
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Durch den Kurzschluß des Schalters wird die in Längsrichtung wirkende
Diode gesperrt, und das Kabel ist dann nicht mit dem Wellenwiderstand abgeschlossen,
und es können Reflexionen der ankommenden Impulse auftreten. Um dieses zu verhindern,
kann die im Längszweig liegende Sperrdiode D durch einen nicht dargestellten Widerstand
mit dem Wellenwiderstand Z überbrückt werden. Dieser ist unwirksam, wenn die Diode
durchgesteuert ist, und schließt während der Dauer eines Impulses, in der die Diode
gesperrt ist, den links davon liegenden Kabelabschnitt ab.
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In F i g. 5 ist eine weitere Möglichkeit für den Kabelabschluß dargestellt.
Der für die Ankopplung des Steuersignals dienende Kondensator C kann gleichzeitig
auch für die Ankopplung des Wellenwiderstandes Z verwendet werden. Die Sperrmittel
L und D können wahlweise eingesetzt werden.
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Bei dem Regenerativverstärker nach F i g. 6 dient die Zenerdiode ZD
der Stabilisierung der zugeführten Gleichspannung für den Schalter, die über den
Widerstand Z und die Induktivität L an den Schalter gelangt. Der Widerstand Z dient
dabei gleichzeitig der Anpassung des Kabels in der ankommenden Richtung. Der Schalter
ist über einen Koppelkondensator C an die Leitung angekoppelt.
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Durch Einsatz eines Entzerrers in die zum Steuereingang führende Leitung,
kann die Dauer der ankommenden Impulse, die durch die Einwirkung des Kabels verschliffen
wurden, verkleinert werden. Wird zusätzlich zu dem Entzerrer EZ noch ein Vorverstärker
V eingeschaltet, wie es F i g. 7 zeigt, so kann der Verstärkerabstand vergrößert
werden. Der Verstärker kann mit Siebung aus der am Kabel anliegenden Spannung gespeist
werden.
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In der F i g. 8 ist ein Regenerativverstärker dargestellt, in dem
gleichzeitig eine Zeitlagenregenerierung durchgeführt wird.
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Unter der Annahme, daß die Laufzeit durch den Verstärker VZ gerade
r/2 (r = Taktzeit) beträgt, bzw. auf diesen Wert ergänzt wird, werden die Impulse
am Ausgang der Anordnung abgenommen und an ein beidseitig reflektierendes Laufzeitglied
LZ mit der Laufzeit r/2 in der dargestellten Weise angelegt. An der UND-Schaltung
UND treten jetzt Impulse im Abstand ,t auf, die schärfer (kürzer) als die
ankommenden Impulse sind, da sie nach der Regenerierung am Ausgang abgenommen werden.
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Mit diesen Impulsen wird über die UND-Schaltung das ankommende Signal
jeweils im richtigen Zeitpunkt abgetastet. Auch wenn kurzzeitig am Ausgang keine
Impulse auftreten, werden durch das deshalb beidseitig reflektierende Laufzeitglied
Impulse an die UND-Schaltung abgegeben.
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Wir die Laufzeit durch den Regenerativverstärker zu 0 angenommen,
muß die Einspeisung von der anderen Seite erfolgen, also an der gleichen Stelle,
an der die Ausgangssignale abgenommen werden. Das erstmalige Durchschalten der UND-Schaltung
kann z. B. dadurch erfolgen, daß die UND-Schaltung beim ersten Auftreten eines Impulses
direkt vom Eingang aus freigegeben wird. Die am Ausgang auftretenden Impulse sperren
dann die Freigabeleitung jeweils für eine Zeit, die ein Mehrfaches von r beträgt.
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Um eine größere Strecke mit der Speisespannung zu versorgen, kann
an einzelnen Verstärkerstellen eine Neueinspeisung einer stabilisierten Speisespannung
vorgesehen werden, wie es in F i g. 9 dargestellt ist. An einen längeren Abschnitt
einer aus Hin- und Rückweg bestehenden Übertragungsstrecke wird ein Konstantstrom
J an den Kabelmantel als Ringstrom angelegt. In jeden n-ten Regenerativverstärker
ist in dem Stromkreis des Mantels eine Zenerdiode ZD eingefügt.
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Die über dieser Zenerdiode abfallende Spannung wird als Speisespannung
zwischen Kabelmantel und Innenleiter über eine Induktivität L angelegt. Durch das
Anlegen der Spannung über der Zenerdiode in bestimmten Abständen kann die Spannung
am Kabel auf einem konstanten Wert gehalten werden.
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Da für einen Regenerativverstärker nicht viel Bauelemente benötigt
werden, ist es möglich, diese in einer Kabelmuffe oder einer Kabelabstandsscheibe
einzubauen.