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Verstärkerschaltung fiir hochwertige Übertraguugssysteme.
Es ist bekannt, dass bei Übertragungssystemen mit Pupinleitungen, die im Bereich der massgebenden Frequenzen keine Dämpfungsverzerrung aufweisen, noch Einschwingvorgänge eintreten, die sich beseitigen lassen, wenn man für den zu übertragenden Frequenzbereich auch die Laufzeiten genügend genau gleich macht. Hiefür sind zwei Wege bekannt geworden : Die leichte Belastung, durch die die Leitungen eine beträchtlich oberhalb der obersten zu übertragenden Frequenz liegende Grenzfrequenz erhalten, und die Hinzufügung von Phasenausgleichsnetzwerken, die die Laufzeiten für die Schwingungen erhöhen, die durch das Übertragungssystem schneller hindurchkommen würden.
Während durch die Leitungen in fast allen Fällen die höheren Frequenzen stark verzögert werden gegenüber den tiefen, bringen die Verstärker die entgegengesetzte Wirkung hervor. Sie machen also die Laufzeiten der tiefen Frequenzen des Übertragungsbereiches grösser.
Benutzt man in Leitungen mit der üblichen mittelstarken Belastung Phasenausgleichsschaltungen, so lässt sich dieser Umstand leicht berücksichtigen, indem man die Laufzeiten nur der mittleren Frequenzen vergrössert. Bei hochwertigen Systemen, also z. B. den leicht belasteten Leitungen, die an sieh genügend gleichmässige Laufzeiten haben, war man bisher darauf angewiesen, die mittleren und höheren Frequenzen im gleichen Masse zu verzögern wie die tiefen, die durch die Verstärker benachteiligt wurden. Man hat, da hiezu ein grosser Aufwand von Phasenausgleichssehaltungen notwendig ist, dann keinen Vorteil mehr gegenüber Leitungen, wie den mittelstark pupinisirrten. die an sich besonderer Mittel zur Verringerung der Einschwingzeiten bedürfen.
Die leicht pupinisierten Leitungen werden durch die Einschaltung der Verstärker also entwertet. Ähnliche Verhältnisse können bei andern hochwertigen Übertragungssystemen vorkommen.
Die Erfindung bietet einen Ausweg aus dieser Lage, u. zw. werden demgemäss die Verstärker so gebaut, dass sie an sich keine Einschwingvorgänge zeigen, was in der Praxis in der Regel darauf hinauslaufen wird, die tiefen Frequenzen nicht mehr unverhältnismässig stark zu verzögern. Hiezu versieht man die Verstärker mit Zuschaltungen, die für die zu langsam laufenden Frequenzen eine negative Betriebslaufzeit"haben.
Es ist an sieh bekannt, dass es derartige Schaltungen gibt. Die Betriebslaufzeit ist hiebei definiert durch die Ableitung des Phasenwinkels zwischen einer Grösse am Anfang und am Ende der Schaltung (z. B. der Anfangs-und der Endspannung) nach der Frequenz. Die nach der Erfindung ausgeglichenen Verstärker können ohne Schaden in hochwertige Übertragungssysteme, z. B. leicht pupinisierte Leitungen, eingeschaltet werden.
Ein Beispiel für eine geeignete Zuschaltung ist in der Fig. 1 dargestellt. R und Z sind hiebei Widerstände und 0 eine Kapazität. Der Phasenwinkel a zwischen der Anfangsspannung V1 und der Endspannung V2 ist dabei durch eine Kurve nach Art der Fig. 2 gegeben, so dass die Laufzeiten T von der Frequenz f etwa nach der Kurve von Fig. 3 abhängig sind.
Man kann die Ausgleichsschaltung unmittelbar vor den Eingang eines Verstärkers V schalten, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist. Hiebei tritt an Stelle des Widerstandes Z nach Fig. 1 der aus der Parallelschaltung des Abschlusswiderstandes Z und dem Eingangswiderstand des Verstärkers sich ergebende
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ähnlich denen der Fig. 2 und 3 bestimmt sein, obgleich in den Abhängigkeiten der Grössen a und T gewisse Änderungen eintreten werden.
Man kann ähnliche Kurven wie die dargestellten z. B. praktisch erreichen, indem man den Eingangswiderstand des Verstärkers genügend gross gegen Z wählt. Auch kann man die Spannung für den Verstärker von einem Teil des Widerstandes Z abgreifen, wie das in Fig. 5 angedeutet ist. Hierin ist ein Verstärker mit Transformatorkopplung dargestellt unter Beschränkung auf die wesentlichsten Elemente.
Ähnliche Ausgleiehssehaltungen. für die sieh die Zahl der Beispiele leicht vermehren liesse, wenn man auf die verschiedenen, bekannt gewordenen Netzwerke mit negativen Betriebslaufzeiten zurück-
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wobei der Scheinwiderstand der abgehenden Leitung als ein Glied der Ausgleichsschaltung wirken. z. B. den Widerstand Z nach Fig. 1 teilweise ersetzen kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verstärkerschaltung für hochwertige Übertragungssysteme, gekennzeichnet durch phasenverschiebende Zuschaltungen mit sogenannten negativen Laufzeiten (d. h. negativen Werten der Ableitung des Phasenwinkels nach der Frequenz), die die zu hohen Laufzeiten der benachteiligten Frequenzen vermindern.