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Verfahren zur Erzeugung von Synchronisierimpulsen.
Die Erfindung hat zum Gegenstand das Verfahren, bei einer Wechselspannung selbsttätig den Nulldurchgang festzustellen. Sie befasst sich ferner mit den Anwendungs-und Durehführungsmöglich- keiten dieses Verfahrens.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Fig. 1 verdeutlicht den Grundgedanken einer Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens. Die Fig. 2,3, 4 und 5 zeigen Beispiele von Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens. Die Fig. 6 und 7 zeigen Schaltungeinzelheiten, wie sie zusammen mit der erfindungsgemässen Anordnung verwendet werden können.
Fig. 8 zeigt eine Anordnung zur Ausführung einer Anwendung des Verfahrens.
Das Verfahren kann beispielsweise dazu dienen, aus einer Wechselspannung Impulse herzuleiten, welche in ihrer Phasenlage von der Weehselspannungsamplitude unabhängig sind. In der Fig. 1 sind beispielsweise zwei sinusförmige Wechselspannungen a und b gleicher Frequenz und Phasenlage, aber verschiedener Amplitude dargestellt. Es sind Verfahren bekannt, um aus Wechselspannungen Impulse herzuleiten mit Hilfe einer Anordnung, welche eine bestimmte Schwellwertspannung, etwa e1 in der Fig. 1, besitzt, derart, dass die Wechselspannung im Moment des Überschreitens des Schwellwertes Cl einen Impuls auslöst. Wie die Figur zeigt, ist bei einem solchen Verfahren der Zeitpunkt, zu welchem die Auslösung erfolgt, von der Weehselspannungsamplitude abhängig. Er liegt beispielsweise bei der Kurve a bei c und bei der Kurve b bei d.
Man kann diesem Fehler beispielsweise dadurch abhelfen, dass man den Kurvenverlauf in Abhängigkeit von der Amplitude verlagert, also etwa in dem dargestellten Beispiel die Kurve a so weit senkt, dass sie durch den Punkt d hindurchgeht.
Dieses Vorgehen ist häufig wegen der damit verbundenen Verzögerung nicht möglich und wird überflüssig, wenn man zur Auslösung der Impulse die Nulldurchgänge der Weehselspannung benutzt.
Der Impulseinsatz könnte von der Wechselspannungsamplitude streng unabhängig gemacht werden,
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von der Amplitude praktisch unabhängig werden, was durch die Tatsache begünstigt wird, dass die Sinuskurven bei ihrem Nulldurchgang ihre grösste Steilheit besitzen.
In der Fig. 2 ist eine Anordnung gezeigt, in der das erfindungsgemässe Verfahren ausgeführt werden kann. Die Weehselspannung wird einem Ablenkplattenpaar 4,4'einer Kathodenstrahlröhre 3 zugeführt, so dass der Kathodenstrahl sieh während der Nulldurchgänge der Wechselspannung und nur dann in seiner Ruhelage befindet und auf eine Auffangelektrode 5 trifft. Im Kreise der Auffangelektrode 5 entstehen daher Impulse in gewissen Umgebungen der Nulldurchgänge der Wechselspannung. Die
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Entfernung vom Ablenkplattensystem ist ein elektronenoptisches Problem, wie es auch der Konstruktion von Kathodenstrahloszillographen und Fernsehröhren zugrunde liegt.
Der von der Kathode 7 ausgehende Kathodenstrahl wird beispielsweise durch die aus den Elektroden 8, 9, 10, 11, 12 und 13 gebildeten Konzentrations-und Abbildungssysteme, die in der dargestellten Anordnung von K. Seble-
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Der Querschnitt der Elektrode 5 wird zweckmässig so klein, der Abstand dieser Elektrode von dem Ablenksystem 4, 4'so gross gemacht, wie es unter dem Gesichtspunkt ausreichender Amplituden der zu gewinnenden Impulse möglich ist. Zweckmässig werden die Impulse dem Verbraucher über einen
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Elektronenoptik erzielte Strahlquerschnitt in der Ebene von 5.
Die Elektrode J'dient dazu, die an der Elektrode. ? vorbeigehenden Elektronen aufzufangen, zum Zwecke, Wandladungen zu vermeiden. Sie kann im Rahmen der Erfindung auch als Wandbelag ausgebildet sein. Zweckmässig wird eine Hochvakuumkathodenstrahlröhre 3 verwendet, da bei gasgefüllten Röhren der Kathodenstrahl bei seinem Durchgang durch die Ruhelage eine Verzögerung erleidet.
Die in Fig. 2 dargestellte Schaltanordnung arbeitet mit reinen Sinusspannungen, welche dem Ablenk- system im Gegentakt zugeführt werden. In dem gezeigten Beispiel wird die Eingangswechselspannung 1 über den Verstärker V1, welcher zweckmässig ein Resonanzverstärker ist, über ein abgestimmtes Kopplungssystem : 2 in Gegentakt an das Ablenksystem 4, 4' gelegt, für welches eine passende Gleichstromruhespannung an der Anodenbatterie 14 abgegriffen wird.
Von den weiteren Bezugszeichen der Fig. 2 bedeuten li und 16 die Ankopplullgselemente für die Impulse, 17 und 17'die Klemmen, an welche der Verbraucher anzuschliessen ist.
Selbstverständlich kann die Anordnung mannigfache Abwandlungen erfahren, ohne dass der Erfindungsgedanke davon berührt wird. Die Wechselspannung, deren Nulldurchgang festgestellt werden soll, braucht keine Sinusspannung zu sein, das Ablenksystem kann in einer andern Schaltung als der gezeigten betrieben werden, und an die Elektrode 5 kann sich eine andere Schaltanordnung anschliessen.
Ebenso ist das dargestellte elektronenoptische System durch ein andersartiges ersetzbar. wenn dieses nur eine Konzentration des Strahles, insbesondere in einer vorzugsweise ebenen Fläehe, gestattet.
Es ist möglich, mit den gewonnenen Impulsen eine Entladungsröhre vom Thyratrontyp (Fig. 6) zu steuern, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Verstärkers, wie bei V2 in Fig. 2 gezeigt. Dieser Verstärker ist zweckmässig aperiodisch, da er der Impulsverstärkung dient.
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durch eine Fünfpolröhre zu ersetzen, bei welcher die Impulse zur Steuerung dem Bremsgitter zugeführt werden (Fig. 7).
Die Anordnung kann in den verschiedensten Formen, beispielsweise zur Gewinnung von Synchronisierimpulsen in Fernsehanordnungen sowohl auf der Sender-als auch auf der Empfängerseite verwendet werden. Statt der Elektrode 5 kann auch eine Blende 6 (Fig. 3-5) vorgesehen sein, deren Öffnung nach denselben Gesichtspunkten klein bemessen wird, wie in dem vorgenannten Ausführungs-
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getroffen, ausgenommen während der Nulldurchgänge der Wechselspannung. In dem Augenblick, wo keine Elektronen auf die Elektrode 6 treffen, entsteht in ihrem Kreis ein Impuls, welcher dem Verbraucher zugeführt wird. Diese Anordnung ist in Fig. 3 dargestellt. Die Auffangelektrode 5'dient hier zur Ableitung der während der Nulldurchgänge die Blende passierenden Elektronen.
Schliesslich ist es möglich, die der Blende 6 nachgeschaltete Elektrode 3 mit dem Verbraucher zu verbinden (Fig. 4). Diese Anordnung zeichnet sich durch besonders sicheres Arbeiten aus, da bei ihr etwa noch vorhandene Streuelektronen durch die Blende 6 ausgeblendet werden und daher die Arbeitsweise der Anordnung in keiner Weise mehr stören kann. Bei dieser Anordnung kann die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Elektrode 5'fehlen, wie es die Fig. 4 zeigt, ferner kann hier die Elektrode 5 als Wandbelag ausgebildet sein.
Gemäss Fig. 5 kann der durch die Blende 6 durchgelassene Elektronenstrahl, statt direkt elektrisch verwertet zu werden, auf einen an der Stirnwand der Röhre angebrachten Leuchtschirm 5" auffallen, und die dadurch ausgelösten Liehtimpulse können in der lichtelektrischen Anordnung Pu, ¯'3, welche einen Photoverstärker enthalten kann, elektrische Impulse erzeugen, welche dem Verbraucher zugeführt werden. Auch in diesem Falle ist es zweckmässig, für Ableitung der die Wand treffenden Elektronen Sorge zu tragen.
Das Verfahren kann weiterhin beispielsweise zur Demodulation frequenzmodulierter Schwingungen verwendet werden. Eine Anordnung zur Ausführung dieser Anwendungsmöglichkeit ist in der Fig. 8 dargestellt. Hierin bezeichnen die Bezugszeichen. J, 4, und 16 die gleichen Elemente wie in den Fig. 2, 3 und 4. 18 ist eine gittergesteuerte Entladungsröhre von Thyratrontyp, : 20 ein Kondensator, welcher von einer passenden, beispielsweise an der Batterie 14 abgegriffenen Spannung über den Wider- stand 21 aufgeladen wird. Selbstverständlich kann auch in dieser Schaltung ein Verstärker V wie in den Fig. 2, 3 und 4 vorgesehen sein.
Kommt am Gitter der Röhre 18 einer der in der vorbeschriebenen Art in der Kathodenstrahlröhre :, erzeugten Impulse an, so zündet 18 und entlädt den Kondensator 20, worauf 18 wieder nichtleitend wird und der Kondensator sieh aufs neue auflädt. Die Dimensionierung der Kippschaltung wird so gewählt, dass der Kondensator : 20 sieh in der Zeit zwischen zwei Impulsen stets auf die volle zur Verfügung stehende Spannung auflädt und dass während der Dauer eines Impulses nur eine Entladung stattfinden kann.
Dann fliesst im Ladekreis (und im Entladekreis) ein Strom, dessen Mittelwert der Impulsfrequenz proportional ist, und man kann beispielsweise an einem im Entlade-oder Ladekreis angeordneten Widerstand, etwa am Ladewiderstand, eine der Impulsfrequenz
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Kippschaltung ist von K. Schlesinger angegeben worden. Selbstverständlich erlaubt auch die hier dargestellte Schaltung mannigfache Abwandlungen, z. B. kann auch hier die Glühglimmröhre 18 durch eine Fünfpolröhre mit Bremsgittersteuerung ersetzt werden.
Besondere Bedeutung hat die erfindunggemässe Anwendung des Verfahrens zur Demodulation frequenzmoduiierter Schwingungen bei Fernsehübertragungen nach dem Liniensteuerungsverfahren laut dem britischen Patent Nr. 433285.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erzeugung von Synchronisierimpulsen für Fernsthzwecke aus einer periodischen, vorzugsweise sinusförmigen Wechselspannung, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselspannung dem Ablenksystem (4, 4') einer Kathodenstrahlröhre zugeführt wird und dass mit Hilfe des in der genannten Röhre erzeugten Kathodenstrahles im Augenblick des Nulldurchgangs der genannten Wechselspannung ein Spannungsstoss im Eingangskreis eines Verbrauchers hervorgerufen wird.
2. Synchronisierungsverfahren für Fernsehanordnungen, dadurch gekennzeichnet, dass sender-