Verfahren zur Entzerrung von elektrischen Signalübertragungskanälen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entzerrung elektrischer Signalübertragungskanäle.
Die Entzerrung von Übertragungskanälen wird seit vielen Jahren praktisch angewendet. Im Falle von langen Übertragungsstrecken, welche ein breites Fre quenzband zu übertragen haben und in welchen eine grosse Anzahl von Verstärkern vorhanden sein kann, ist es oft nötig, einstellbare Entzerrungsmittel vorzu sehen, da die Übertragungskennlinie des Kanals mög licherweise nicht genau bekannt ist und zeitlich ändern kann. Eine Vorrichtung, welche zur Lösung des Pro blems vorgeschlagen worden ist, ist unter dem Namen Kosinus-Entzerrer bekannt und in einem Artikel von R. W. Ketchledge und T. R. Finch im Bell System Technical Journal im Juli-Heft 1953 ab Seite 833 be schrieben.
Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, dass, wenn die gewünschte Entzerrungskennlinie rasch eingestellt werden soll, die nötige Ausrüstung kompli ziert und teuer ist. Eine weitere praktische Schwierigkeit besteht darin, dass die Ausrüstung Informationen vom ganzen Frequenzband erhalten muss, damit die Ein stellung der einstellbaren Elemente möglich wird, und dies bedeutet, dass die Einstellungen der Elemente nicht unabhängig voneinander sind.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, das Problem auf eine einfachere Art zu lösen, so dass die beiden oben erwähnten Einwände oder Nachteile weitgehend gemildert sind. Eine bevorzugte Lösung beruht auf der Tatsache, dass ein Teil einer Entzerrungskennlinie nä- herungsweise durch eine Gleichung dargestellt werden kann, welche eine Potenzreihe der Frequenz enthält. In der Praxis ist es gewöhnlich nicht nötig, eine Glei chung höherer Ordnung als der dritten zu verwenden. Dabei wird die Entzerrungskennlinie in eine Anzahl benachbarter Abschnitte unterteilt, von denen jeder durch eine entsprechende kubische Kurve dargestellt ist.
Dann wird ein jedem Abschnitt entsprechender, einstellbarer Entzerrer bekannter Art vorgesehen, wel cher eine solche Kennlinie aufweist, dass jeder Abschnitt der gewünschten Entzerrungskennlinie aus Abschnit ten der Kennlinien von vier solchen einstellbaren Ent- zerrern aufgebaut wird, wie dies nachstehend ausführ licher dargestellt wird. Es zeigt sich, dass die Einstel lungen der Entzerrer nahezu unabhängig voneinan der sind.
Obwohl eine grössere Entzerrungsgenauigkeit theo retisch durch Verwendung von Gleichungen höherer Ordnung als der dritten zur Nachbildung jedes Ab schnittes der erforderlichen Kennlinie erreicht werden kann, ist in der Praxis die tatsächlich erzielte Verbesse rung so klein, dass sich die zusätzliche Komplizierung nicht rechtfertigen lässt.
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise näher beschrieben.
In der Zeichnung zeigt die Fig. 1 eine Kurve, welche einen Teil einer nach zubildenden Entzerrungskennlinie und einen Teil einer kubischen Kurve darstellt, welche sich dem genannten Kennlinienabschnitt weitgehend nähert; die Fig. 2 mehrere Kurven zur Erläuterung der Grundlage der Erfindung; die Fig. 3 ein Beispiel einer Kennlinie, welche ein Entzerrer benötigt, damit der Erfindungszweck erreicht werden kann;
die Fig. 4 verschiedene Kurven zur Erläuterung der Kombinierung von Entzerrerkennlinien; die Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung eines Ver fahrens zur Gruppierung von Entzerrern; die Fig. 6 eine elementare Schaltung, welche die Verwendung eines Entzerrers zeigt; die Fig. 7 ein Schema einer Form eines Entzerrers; die Fig. 8 eine durch den Entzerrer der Fig. 7 er zeugte Kennlinie;
die Fig. 9 eine Schaltung, welche eine Gruppe von Entzerrern verwendet; und die Fig. 10 ein Blockschema einer vollständigen Ent- zerrungsanordnung.
Die ausgezogene Linie 51 in der Fig. 1 stellt einen Abschnitt der Kennlinie dar, welche ein Entzerrer in einem besonderen Falle aufweisen soll. Die Achsen 0X und 0Y stellen die Frequenz beziehungsweise die Am plitude z. B. in Volt dar. Der Ursprung O liegt bei der Mittelfrequenz F des gezeigten Abschnittes der Kurve.
Es sind vier Ordinaten bei den Frequenzen F-3f, F-f, F+f bzw. F+3f eingezeichnet, welche die Kurve in den Punkten<I>A, B,</I> C und<I>D</I> schneiden, und die Werte der Ordinaten dieser Punkte sind<I>a, b,</I> c bzw.<I>d.</I> In der Praxis wird die Frequenzdifferenz 2f zwischen benach barten Ordinaten entsprechend der gewünschten Ent- zerrungsgenauigkeit gewählt; sie kann aber auch durch gewisse andere Überlegungen bestimmt werden.
Das vorliegende Verfahren beruht auf der Erkennt nis, dass der dargestellte Kurvenabschnitt in einem vernachlässigbaren Ausmass von der durch die nach folgende Gleichung (1) dargestellten kubischen Kurve abweicht <I>y</I> =p+qx+rx2+sx3 <I>(1)</I> in welcher die Koeffizienten <I>p, q,</I> r und s durch die Werte der vier Ordinaten <I>a, b,</I> c und<I>d</I> bestimmt sind.
Indem man in der Gleichung (1) nacheinander die Substitutionen<I>x = -3f, y = a; x = f, y = b; x =</I> +f, <I>y = c</I> und<I>x =</I> + <I>3f, y = d</I> vornimmt, ergeben sich die vier Koeffizienten wie folgt:
<I>p =</I> (-a+9b+9c-d)/16 <I>(2)</I> <I>q =</I> (a-27b+27c-d)/48f' <I>(3)</I> <I>r =</I> (a-b-c+d)/16f2 <I>(4)</I> <I>s =</I> (-a+3b-3c+d)/48.f <I>(5)</I> Die Gleichung (1) mit den durch die Gleichungen (2) bis (5) gegebenen Werten für die Koeffizienten stellt in der Fig. 1 die gestrichelte Kurve 52 dar, welche durch die vier Punkte<I>A, B,</I> C und<I>D</I> verläuft, aber an den anderen Stellen leicht von der Kurve 51 abweicht. Die nachfolgende Diskussion erklärt, wie die Kurve 52 mit Hilfe von einstellbaren Entzerrern erzielt wird.
Zunächst wird der Abschnitt der Kurve 52 zwischen den Ordinaten b und c betrachtet. In der Gleichung (1) setzt man<I>x</I> =,af, wo y zwischen +1 und -1 liegt. Mit den durch die Gleichungen (2) bis (5) gegebenen Wer ten für die vier Koeffizienten erhält man:
<I>y</I> =-a(3-H) (1-H2)/48+b (1-A) (9-H2)/16 +c(1+A) (9-H2)/16-d (3+H) (1-H2)/48 (6) Die Ordinate y setzt sich somit zusammen aus der Summe gewisser Bruchteile der Ordinaten<I>a, b,</I> c und <I>d,</I> und man erkennt, dass die Anteile der Ordinaten<I>a</I> und d negativ sind.
Die Koeffizienten von<I>a, b</I> und c der Gleichung (6) sind in der Fig. 2 in Funktion von H dargestellt, wobei die entsprechenden Kurven mit<I>a, b</I> und c bezeichnet sind. Die Kurve b hat einen Maximalwert 1 für H = -1 und den Wert Null für H = +1. Ihr Wert ist gleich 9/16 für H = 0. Die Kurve c ist das Spiegelbild der Kurve<I>b</I> an der Achse<I>O Y.</I> Die Kurve<I>a</I> hat den Wert Null für ,u <I>= +1</I> und H <I>= -1</I> und einen maximalen negativen Wert von etwas mehr als<B>1/</B> 16 für einen ange näherten Wert H = -0,25.
Die Kurve für den Koeffi- zienten <I>von d</I> in der Gleichung (6) ist das Spiegelbild der Kurve a an der Achse O Y und ist nicht dargestellt, um die Figur nicht zu komplizieren.
Es soll nun die Kennlinie der Fig. 3 betrachtet wer den. Diese wird aus der Fig. 2 gewonnen, indem man die Abszissen mit f multipliziert und die Kurve c nach links um 2f und die Kurve a nach rechts um 2f ver schiebt und links der Kurve c die Kurve d hinzufügt.
Diese Kennlinienkurve kann mit grosser Annähe rung durch eine bekannte Art eines einstellbaren Ent- zerrers erzeugt werden, wobei die Höhen der mittleren Spitzen und der Abschnitte a und d bezüglich der Achse XOX durch die Einstellung eines Widerstandes im gleichen Verhältnis geändert werden können. Es ist jedoch zu erwähnen, dass im Falle des einstellbaren Entzerrers die Abschnitte<I>a</I> und<I>d</I> bei den Frequenzen 3 f und -5f nicht tatsächlich den Wert Null durch laufen, sondern bei Frequenzen, welche von der Achse 0Y weiter entfernt sind, wie dies die Fig. 8 zeigt, wel che später erläutert wird.
Dieser Unterschied ist jedoch vernachlässigbar, da die Höhen der Abschnitte<I>a</I> und<I>d</I> verglichen mit der Höhe der mittleren Spitze klein sind.
Um den Abschnitt der Kurve 52 (Fig. 1) zwischen den Ordinaten b und c zu erzeugen, werden daher vier einstellbare Entzerrer der eben beschriebenen Art ver wendet, deren mittlere Spitzen bei den Frequenzen -3f, f, +f und + 3f liegen, wie dies die Fig. 4 zeigt, welche in etwas kleinerem Massstab dargestellt ist als die Fig. 3. Die Abschnitte der vier Entzerrerkennlinien, welche zwischen den Ordinaten b und c liegen, sind durch aus gezogene Linien dargestellt, während der verbleibende Teil jeder Kennlinie gestrichelt dargestellt ist.
Man erkennt somit, wie die in der Fig. 2 dargestellte Super position im Bereich zwischen den Ordinaten b und c erhalten wird.
Der Übersicht halber sind in der Fig. 4 die vier Entzerrerkennlinien, welche den Ordinaten<I>a, b</I> und c entsprechen, mit gleichen Höhen dargestellt, aber in der Praxis werden diese auf die tatsächlichen Höhen dieser Ordinaten gemäss Fig. 1 eingestellt.
Bisher ist nur der zwischen den Ordinaten b und c liegende Bereich behandelt worden. Um die ganze Kennlinie zu entzerren, wird eine Anzahl äquidistanter über den ganzen Frequenzbereich verteilter Ordinaten gewählt und für jede Ordinate ein getrennter Entzerrer vorgesehen, dessen zentrale Spitze bei der entsprechen den Frequenz liegt. Dann liefert jede Gruppe von vier Entzerrern mit ihren Spitzen bei benachbarten Fre quenzen die Entzerrung für den Bereich, welcher zwi schen einem entsprechenden Paar von Ordinaten, wie z. B. b und c, liegt, und zwar wie dies unter Bezugnahme auf die Fig. 4 dargelegt wurde.
In der Praxis wird jeder Entzerrer so eingestellt, dass er bei der entsprechenden Spitzenfrequenz die richtige Entzerrung erzeugt. Dies ist richtig, weil alle Anteile der anderen Ordinaten bei dieser Frequenz gleich Null sind. Somit kann die ganze Entzerrungskurve erzeugt werden, indem man alle Entzerren systematisch der Reihe nach einstellt, und daher wird die Wechselwir kung der Einstellungen zwischen verschiedenen Ent- zerrern nur klein sein. Nachdem alle Entzerren einge stellt worden sind, kann es möglicherweise nötig sein, die Einstellungen noch einmal zu überprüfen und kleine Änderungen vorzunehmen.
Falls die durch das eben beschriebene Verfahren erzielte Entzerrung nicht genügend genau ist, und zwar wegen der kleinen Fehler, die sich durch die Annahme einer kubischen Kennlinie und auch durch kleine Unterschiede zwischen den tatsächlichen Kennlinien der Entzerren und der gewünschten, in der Fig. 3 ge zeigten Kennlinie ergeben, kann eine zweite Gruppe von Entzerrernetzwerken mit einem kleineren Ein stellbereich vorgesehen werden, deren Spitzen bei Or dinaten liegen, welche in der Mitte zwischen den Ordi naten<I>a, b,</I> e, <I>d,</I> usw. liegen, wo die grössten Fehler der ersten Einstellung zu erwarten sind.
Nachdem die erste grobe Einstellung mit dem ersten Satz von Entzerrern in der beschriebenen Weise durchgeführt worden ist, wird eine Feineinstellung mit dem zweiten Satz von Entzerrern vorgenommen.
Dieses Prinzip kann selbstverständlich durch Ver wendung weiterer Sätze von Entzerrern erweitert wer den, von denen jeder dazu verwendet wird, die nach der Einstellung des vorangehenden Satzes verbleiben den Fehler zu vermindern. Obwohl es scheinen mag, dass dieses Vorgehen die Verwendung einer grossen Anzahl von Entzerrern benötigt, ist dies doch nicht notwendigerweise der Fall. Der Vorteil einer Grob einstellung und einer Feineinstellung kann ohne Ver grösserung der Anzahl von Entzerrern erreicht werden. Um dies verständlich zu machen, soll angenommen werden, dass die ganze Kennlinie durch n Ordinaten in Abschnitte unterteilt wird.
Dann kann der erste Satz von Entzerrern, welcher der Grobeinstellung dient, die Hauptspitzen bei den Frequenzen der ungeradzah- ligen Ordinaten aufweisen, während der zweite, der Feineinstellung dienende Satz die Hauptspitzen bei den Frequenzen der geradzahligen Ordinaten aufweist. In einem besonderen Falle kann n gleich 11 sein, in wel chem Fall der erste Satz sechs Entzerren und der zweite Satz fünf Entzerren aufweist.
Es sind andere Gruppierungs-Anordnungen für die Entzerrung möglich. So zeigt z. B. die Fig. 5 ein Dia gramm eines Falles, in welchem siebzehn Ordinaten und 4 Sätze von Entzerrern vorhanden sind. Die 17 Ordinaten sind mit den entsprechenden Frequenzen bezeichnet, und ein Kreuz zeigt die Spitzenfrequenz eines Netzwerkes in jedem Satz an. Der Satz I, welcher die gröbste Einstellung liefert, weist drei Entzerren auf, deren Spitzen bei den Frequenzen F1, F, und F,., liegen. Der Satz II, welcher eine weniger grobe Einstellung liefert, weist zwei Entzerren auf, deren Spitzen bei F5 und F13 liegen.
Der Satz III weist vier Entzerrer mit den Spitzen bei F3, F7, F11 und F15 und ergibt eine feinere Einstellung. Der Satz IV weist schliesslich acht Entzer ren auf, deren Spitzen bei den geradzahligen Frequen zen liegen, und liefert die feinste Einstellung. Die ge samte Anzahl der Entzerren ist somit 17. Selbstver ständlich könnte man diese Entzerren alle in einem Satz unterbringen und der Reihe nach so einstellen, wie dies anhand der Fig. 4 beschrieben worden ist, was aber zu weniger guten Ergebnissen führen würde als die Ver wendung der Anordnung nach Fig. 5.
Es ist klar, dass auch andere systematische Gruppierungen von Ent- zerrern möglich sind.
Während für die vorstehende Beschreibung ange nommen wurde, dass die erforderliche Entzerrungs- kennlinie durch äquidistante Ordinaten in Abschnitte unterteilt ist, brauchen die Ordinaten nicht notwen digerweise äquidistant zu sein. Es kann möglich sein, dass die Kennlinie eine solche Form aufweist, dass in gewissen Teilen des Frequenzbereiches ein kleinerer Ordinatenabstand wünschbar ist als in anderen.
Es sollte jedoch dafür gesorgt werden, dass der Ordinaten abstand von einem Teil der Kennlinie zu einem anderen allmählich ändert, d. h. der Ordinatenabstand sollte nicht plötzlichen Änderungen unterworfen sein.
Es ist hinzuzufügen, dass die Ausbildung der Ent zerren vereinfacht wird, wenn die Ordinaten auf einer logarithmischen Frequenzskala gleiche Abstände auf weisen, und derartige Abstände können auch aus ande ren Gründen zweckmässig sein.
Es ist zu bemerken, dass die Kurve 51 der Fig. 1 durch Verwendung einer Kurve höherer Ordnung als der dritten besser nachgebildet werden könnte, aber die für die Entzerren erforderliche Kennlinie würde komplizierter und die parktische Verbesserung ver- nachlässigbar sein, wenn man die zulässigen Annähe rungen in Betracht zieht. Wenn z.
B. eine Kurve fünfter Ordnung verwendet würde, die von einer Gruppe von sechs Ordinaten abgeleitet ist, dann wäre die für die Entzerren erforderliche Kennlinie gleich derjenigen der Fig. 3 mit zwei zusätzlichen kleinen positiven Schleifen zwischen den Frequenzen +3f und -3- 5f und zwischen den Frequenzen -5f und -7f. Die Höhen dieser Schlei fen wären ungefähr l/256 mal der Höhe der zentralen Spitze, d. h. weniger als 0,4% dieser Höhe.
Ein Ent- zerrungsnetzwerk, welches diese Kennlinien nachbildet, ist ziemlich kompliziert, und der Unterschied zwischen dieser Kennlinie und derjenigen der Fig. 3 wäre wahr scheinlich kleiner als die unvermeidlichen Fehler und Schwankungen. Auf jeden Fall kann dieser Abschnitt ohne Mühe mit Hilfe eines Satzes von Entzerrern zum Verschwinden gebracht werden, welche in der beschrie benen Weise eine Feineinstellung ergeben.
Es ist zu bemerken, dass in den vorliegenden Unter lagen unter einer Kurve der tuten Ordnung eine Kurve zu verstehen ist, in welcher die Abhängigkeit der Amplitude (y) von der Frequenz (x) durch die fol gende Gleichung gegeben ist: y =a+bx+cx2+ .. .+vxm-1+wxm. Die Fig. 6 zeigt die Art, auf welche ein variabler Entzerrer verwendet wird, um eine Kennlinie gemäss der Fig. 3 zu erzeugen. Der Entzerrer 1 verhält sich wie eine variable zweipolige Impedanz mit den Klemmen 2 und 3.
Der Entzerrer 1 ist mit einem Widerstand 28 vom Widerstandswert R3 in Reihe geschaltet, und diese Reihenschaltung liegt parallel zu einer Quelle 4 mit dem Innen-Widerstand R, und zu einem Belastungs kreis, welcher ebenfalls einen Widerstand Ro aufweist. Der Entzerrer 1 kann z. B. eine Schaltung gemäss Fig. 7 aufweisen. Diese ist ein überbrücktes T-Netzwerk mit konstantem Widerstand, dessen Wellenwiderstand <I>R =</I> R,-R3 ist, und welches durch einen variablen Widerstand 6 abgeschlossen ist.
Wenn der Widerstand 6 auf den Wert R eingestellt ist, dann ist die an den Klemmen 2 und 3 auftretende Impedanz bei allen Fre quenzen gleich R. Mit dieser Impedanz erzeugt der Entzerrer 1 einen konstanten Verlust von ungefähr 3,5 db in der Schaltung nach Fig. 6. Dieser Verlust von 3,5 db wird in dieser besonderen Anordnung als Grundverlust bezeichnet.
Das Netzwerk der Fig. 7, welches einen konstanten Widerstand aufweist, enthält zwei Serienwiderstände 7 und 8, welche je einen Widerstandswert R haben, weiter einen Querarm, bestehend aus zwei in Serie geschalte ten Widerständen 9 und 10, deren Widerstandswerte R, und R2 sind, wobei der Widerstand 10 durch einen Parallel-Resonanzkreis überbrückt ist, welcher eine Induktivität 11 vom Wert L und einen Kondensator 12 mit einer Kapazität C aufweist.
Ferner enthält das Netzwerk einen Brückenarm, bestehend aus zwei paral lel geschalteten Widerständen 13 und 14, wobei mit dem Widerstand 14 ein aus einem Kondensator 15 und einer Induktivität 16 bestehender Serie-Resonanzkreis in Serie geschaltet ist. Die Elemente 13-16 sind bezüg lich der Elemente 9-12 reziprok, und zwar bezüglich des Widerstandes R, so dass die Widerstände 13 und 14 einen Widerstandswert von R2/R, bzw. R2/R, aufwei sen und die Kapazität des Kondensators 15 den Wert L/R2 und die Induktivität 16 den Wert CR2 aufweisen.
Die beiden Resonanzkreise sind auf die für die Spitzen der Kurve nach Fig. 3 gewünschte Frequenz abgestimmt. Bei dieser Frequenz verhält sich das Netz werk praktisch so, wie wenn es nur aus Ohmschen Elementen bestehen würde. Wenn der Widerstandswert r des Widerstandes 6 auf den Wert R eingestellt wird, weist das Netzwerk wie bereits erwähnt an den Klem men 2 und 3 bei allen Frequenzen eine Impedanz R auf und erzeugt einen Verlust von 3,5 db.
Die Fig. 8 zeigt die Kennlinie des Entzerrers nach Fig. 7. Diese Kurve ist ähnlich derjenigen der Fig. 3, mit der Ausnahme, dass die Ordinaten den Verlust in db darstellen, wenn der Entzerrer gemäss Fig. 6 ange schlossen ist. Die gestrichelte Linie ZZ entspricht der Null-Linie XOX der Fig. 3 und stellt den Grundverlust von 3,5 db dar, welcher sich für<I>r</I> = R ergibt.
Wenn<I>r</I> auf irgendeinen Wert eingestellt wird, welcher grösser als R ist, wird die Impedanz des Entzerrers bei der Spitzenfrequenz F erhöht und der Verlust bei dieser Frequenz vermindert, wobei die Verluständerung bei anderen Frequenzen im Bereich<I>F+ 2f</I> bis F-2f kleiner ist, wie dies die Fig. 8 zeigt. Im Frequenzbereich<I>F+<B>2f</B></I> bis F+<I>4f</I> und F-2f bis F-4f wird der Verlust in einem geringen Ausmass über den Grundverlust erhöht, wenn r grösser als R gewählt wird.
Die Höhen der zentralen Hauptspitze und der beiden kleinen Seitenspitzen hängen vom Wert r ab und sind ein Maximum, wenn r unendlich ist, und die Haupt formen der Kurve bleiben bestehen, wenn r verändert wird. Mit anderen Worten bewirkt die Einstellung von r eine Änderung der vertikalen Skala der Kurve. Wenn r kleiner als R ist, wird die Kurve umgekehrt. Der Be reich der Änderung des Verlustes infolge einer Ein stellung von r hängt von der Wahl von R3 (Fig. 6) ab, und somit kann der Widerstand z. B. so gewählt wer den, dass der genannte Änderungsbereich + 3 db be züglich des Grundverlustes von 3,5 db beträgt.
Dies genügt für zahlreiche praktische Fälle. Wenn aber eine grössere Änderung erforderlich ist, kann der Entzerrer der Fig. 7 so ausgelegt werden, dass er eine kleinere Wellenimpedanz aufweist. Wenn z. B. R3 und R so gewählt werden, dass R3+R = R,/2 ist, dann beträgt der Grundverlust in der Schaltung nach Fig. 6 ungefähr 6 db, wobei durch geeignete Wahl von R3 ein Einstellbereich von 5,5 db bezüglich des Grund verlustes erhalten werden kann.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 wurde bereits erwähnt, dass die beiden Resonanzkreise auf die Spit zenfrequenz abzustimmen sind. Es ist nötig, die Schal tungselemente in geeigneter Weise zu bemessen, um für die in der Fig. 8 gezeigte Kennlinie die gewünschte Form zu erhalten. Dies erfolgt in der Praxis am zweck mässigsten durch Versuche mit Hilfe von Sätzen von Kurven, welche die Kennlinien des Netzwerkes der Fig. 7 für verschiedene Werte der Elemente darstellen. Dies ist ein Verfahren, welches bei der Ausbildung von Entzerrern allgemein angewendet wird.
In einem besonderen Fall hatten die Elemente des Netzwerkes der Fig. 7 die folgenden Werte, wobei die Widerstände 14 und 10 weggelassen wurden:
EMI0004.0070
R <SEP> = <SEP> 45.3 <SEP> Ohm <SEP> R, <SEP> = <SEP> 75 <SEP> Ohm
<tb> R, <SEP> = <SEP> 5.04 <SEP> Ohm <SEP> R3 <SEP> = <SEP> 29.7 <SEP> Ohm
<tb> L <SEP> = <SEP> 0.637 <SEP> ,uH
<tb> C <SEP> = <SEP> 0.00159 <SEP> ,uF Mit diesen Werten wird ein Änderungsbereich von ungefähr -# 3 db bezüglich des Grundverlustes erhal ten. Die dieser Wahl von Werten entsprechenden Werte für Fund f betrugen 5 bzw. 0,65 MHz.
Die Fig. 6 zeigt, wie ein einzelner Entzerrer ange schaltet werden kann, um die entsprechende Entzerrer- kennlinie zu erzeugen, und es ist klar, dass alle Ent- zerrer, welche für die Entzerrung eines vollständigen Frequenzbereiches benötigt werden, in eine Reihe von Schaltungen gemäss Fig. 6 geschaltet werden könnten, die ihrerseits über Trenn-Verstärker in Kaskade ge schaltet sind, um die richtigen Impedanzbeziehungen beizubehalten. Dies führt jedoch zu einer unnötig kom plizierten Anordnung.
Die Fig. 9 zeigt eine einfachere Anordnung für den besonderen, oben erwähnten Fall, in welchem die erforderliche Kennlinie durch 11 Ordi naten aufgeteilt ist, die den Frequenzen F,<B><I>-</I></B>F" entspre chen, und in welchem sechs Entzerrer bei den mit einer ungeraden Zahl bezeichneten Frequenzen für die grobe Einstellung und fünf Entzerrer bei den geradzahligen bezeichneten Frequenzen für die Feineinstellung ver wendet werden. Die Vereinfachung ergibt sich aus der Tatsache, dass jeder Entzerrer und der Widerstand 28 bei von der Spitzenfrequenz entfernten Frequenzen praktisch eine Impedanz Ro aufweist.
Somit kann in der Fig. 6 die Quellenimpedanz und die Belastungsimpedanz durch zwei der anderen Ent- zerrer dargestellt werden. Die entsprechende Anord nung ist in der Fig. 9 dargestellt, welche zwei Verstär ker 17 und 18 aufweist, die durch zwei Leiter mitein ander verbunden sind, die durch drei Entzerrer 19, 20 und 21 überbrückt sind, welche so ausgelegt sind, dass ihre Spitzenfrequenzen F1, F5 und F9 sind.
Selbstver ständlich liegen mit den Entzerrern die dem Wider stand 28 der Fig. 6 entsprechenden Widerstände in Serie, welche in der Fig. 9 nicht gezeigt sind. Der Ver stärker 17 weist eine Ausgangsimpedanz auf, welche, verglichen mit R., gross ist, und der Verstärker 18 hat eine Eingangsimpedanz, welche, verglichen mit Ro, ebenfalls gross ist.
Eine zweite Gruppe von drei Entzerrern mit den Spitzenfrequenzen F3, F7 und F" ist genau gleich an geordnet wie in der Fig. 9.
Die fünf Entzerrer für die Feineinstellung, deren Spitzen bei den geradzahlig bezeichneten Frequenzen liegen, können in einer Gruppe zwischen zwei Verstär kern in der gleichen Weise wie in Fig. 9 angeordnet werden. In diesem Fall beträgt der Grundverlust nun ungefähr 2 db, da die Abschlussimpedanzen nun den Wert R./2 anstatt Ro aufweisen. Dadurch ergibt sich ein ziemlich kleinerer Einstellbereich für jeden Ent- zerrer, aber dies ist ohne weiteres annehmbar, da die durch die Feineinstellung zu kompensierenden Fehler klein sind.
Die vollständige Entzerreranordnung für den ge nannten Frequenzbereich ist in der Fig. 10 dargestellt. Der Block 22 stellt die drei Entzerrer 19, 20 und 21 der Fig. 9 dar, welche zwischen den beiden Verstärkern 17 und 18 liegen. Ein weiterer Block 23, welcher die oben erwähnte andere Gruppe von drei Entzerrern mit den Spitzenfrequenzen F3, F7 und F" darstellt, ist zwischen die Verstärker 18 und 24 geschaltet.
Ein Block 25, wel cher die Gruppe von fünf Entzerrern mit den gerad- zahlig bezeichneten Spitzenfrequenzen darstellt, ist zwischen den Verstärker 24 und einen Verstärker 26 geschaltet. Mit dem Ausgang des Verstärkers 26 ist ein einstellbares Dämpfungsnetzwerk 27 verbunden. Die Eingangsimpedanz der Verstärker 24 und 26 und die Ausgangsimpedanz der Verstärker 18 und 24 sind ver glichen mit R3 gross.
Die ganze in der Fig. 10 dargestellte Anordnung wird an einer geeigneten Stelle des zu entzerrenden (nicht gezeigten) Stromkreises eingeschaltet, und die Eingangsimpedanz des Verstärkers 17 und die Aus- gangsimpedanz des Verstärkers 26 und die Wellen impedanz des Netzwerkes 27 sind so gewählt, dass sie an der Einfügungsstelle der Entzerreranordnung in den Stromkreis eine Impedanzanpassung gewährleisten.
Falls der Wert r des Widerstandes 6 jedes Entzerrers der Fig. 10 gleich R gewählt wird, dann bewirkt die Anordnung eine gesamte Grunddämpfung (oder Ver stärkung), welche für alle Frequenzen konstant ist. Es ist erwünscht, dass diese gesamte Grunddämpfung (oder Verstärkung) so ist, dass zur Entzerrung des be trachteten Stromkreises die Maximal- und Minimal- Einstellungen der Entzerrer gleich und entgegenge setzt sind. Dies ist der Grund für die Verwendung des einstellbaren Netzwerkes 27. Dieses könnte weggelas sen werden, falls einer oder mehrere der Verstärker einen einstellbaren Verstärkungsgrad aufweisen.
Bei der Einstellung der Entzerrungsanordnung ge mäss Fig. 10 wird eine Quelle, welche eine Prüffrequenz liefert, mit dem Sendeende des zu entzerrenden Strom kreises und mit dem Empfangsende ein Detektor ver bunden. Die Quelle kann Signale mit den Frequenzen F1 bis F, entweder einzeln liefern, in welchem ein De tektor mit flacher Kennlinie verwendet werden kann, oder diese Frequenzen gleichzeitig liefern, in welchem Fall ein Detektor zu verwenden ist, welcher der Reihe nach auf jede der gegebenen Frequenzen abgestimmt werden kann.
Die Entzerrer werden vorzugsweise in der Reihenfolge F1, F3, F5, F7, Fo, F", F2, <I>F4,</I> F6, F3, Flo eingestellt, so dass bei allen Frequenzen ein gleichför miger Ausgangspegel vom Detektor erhalten wird. Es kann nötig sein, die Einstellungen noch einmal zu wiederholen, um das beste Ergebnis zu erzielen.
Die Einstellung wird vereinfacht, wenn diese in der Weise geschieht, dass F1 richtig eingestellt ist, wenn F3 die gleiche Einstellung aufweist wie F1, und F3 richtig ein gestellt ist, wenn F5 die gleiche Einstellung aufweist wie F3, usw.
Anderseits kann die Prüfquelle ein Signal liefern, dessen Frequenz periodisch über den ganzen Frequenz bereich schwankt. In diesem Fall sollte der Detektor eine Kathodenstrahlröhre aufweisen, auf welcher die Kennlinie des Stromkreises zur Abbildung kommt. Die Einstellung der entsprechenden Entzerrer erfolgt dann in der oben erwähnten Reihenfolge, so dass eine flache Gesamtkennlinie erhalten wird. In diesem Falle ist es nicht nötig, dass die Anzeigevorrichtung eine sehr grosse Ansprechgenauigkeit aufweist, da die schliesslich ein gestellte Kennlinie flach ist.
Die Wahl des besonderen Vorgehens kann davon abhängen, ob der zu entzerrende Stromkreis in Betrieb steht oder nicht. Falls er in Betrieb steht, müssen ein zelne Prüffrequenzen verwendet werden, welche in den Zwischenräumen zwischen den Kanalbändern liegen, und dieser Umstand kann die Wahl der Frequenzen F,. bis F" beeinflussen, welche unter Umständen unter sich gleiche Abstände aufweisen müssen. Es ist auch nötig, einen abstimmbaren Detektor zu verwenden, um die Kanalfrequenzen abzuhalten.
Es ist zu erwähnen, dass die beschriebene Entzer- reranordnung dazu verwendet werden kann, nur einen Teil des Frequenzbandes eines Stromkreises zu ent zerren, ohne den anderen Teil zu beeinflussen. Diese Tatsache erweist sich im Falle einer Breitbandanlage als nützlich, in welcher ein Teil des Bandes als Ge sprächskanal und der andere Teil für Fernsehsignale verwendet wird. Der für das Fernsehen verwendete Teil kann ohne Beeinflussung des anderen Teils ent zerrt werden.
In der Beschreibung wurde bisher angenommen, dass die Entzerrer als Nebenschlusselemente verwendet werden. In der Schaltung nach Fig. 6 könnte der Ent- zerrer 1 jedoch auch in Serie mit der Quelle 4 und der Belastung 5 geschaltet sein. Der Grundverlust wäre wiederum 3,5 db, aber der Entzerrer würde im umge kehrten Sinn arbeiten, d. h. der Widerstand 6 (Fig. 7) wäre zu vermindern, um den Verlust bei der Spitzen frequenz zu vermindern.
Die Elemente 4 und 5 könnten durch andere Entzerrer ersetzt werden, in welchem Fall die drei Entzerrer 19, 20 und 21 der Fig. 9 zwischen die beiden Verstärker 17 und 18 in Reihe zu schalten wären. Die Verstärkerimpedanzen könnten in diesem Falle gegenüber R, klein sein. Die Reihenanordnung ist jedoch eher weniger zweckmässig als die Neben schlussanordnung.
In der Fig. 7 ist als Beispiel eine besondere Art von Entzerrer dargestellt. An seiner Stelle könnte jedoch irgendeine geeignete Art von Entzerrer mit geeigneter Kennlinie verwendet werden. Der Entzerrer könnte z. B. elektromechanische Resonanzelemente oder Ele mente mit verteilten Leitungskennwerten aufweisen.
Es ist auch zu erwähnen, dass der Widerstand 28 (R3) der Fig. 6 möglicherweise nicht immer benötigt wird und daher in Fortfall kommen kann.