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Einrichtung zur Absonderung einer bestimmten Impulsreihe von einem durch ineinandergreifende Impulsreihen gebildeten Impulszug
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Absonderung einer bestimmten Impulsreihe von einem durch ineinandergreifende Impulsreihen gebildeten Impulszug. Einrichtungen dieser Art sind insbesondere für Nachrichtenübertragungssysteme von Bedeutung, bei denen über mehrere Kanäle gleichzeitig Nachrichten in Form von ineinandergreifenden signalmodulierten Impulsreihen übertragen werden.
Um eine bestimmte Impulsreihe von solchen ineinandergreifenden Impulsreihen abzusondern, wird nach bekannten Vorschlägen eine Elektronenstrahlröhre verwendet, deren Strahl durch die Impulse des gesamten Impulszuges eingetastet und durch ein Ablenkgerät synchron mit der Folgefrequenz der Impulse in den einzelnen Impulsreihen periodisch derart über eine mit einer Öffnung versehene Schirmelektrode geführt wird, dass der Elektronenstrahl jeweils gerade dann diese Öffnung durchsetzt und auf eine dahinter angeordnete, zur Abnahme der abgesonderten Impulsreihe dienende Sammelelektrode auftrifft, wenn er durch einen Impuls der abzusondernden Impulsreihe eingetastet wird.
Bei diesen bekannten Einrichtungen erfolgt die Absonderung der jeweils auszuwertenden Impulse jedoch nicht in der Weise, dass dabei auch ein
Impulszug entsteht, welcher sämtliche Impulsreihen mit Ausnahme der abgesonderten enthält, d. h. in welchem die abgesonderten Impulse vollkommen ausgeblendet sind. Dies ist jedoch z. B. im Falle der Nachrichtenübertragung über mehrere Impulskanäle erwünscht, wenn in einem
Zweigamt ein bestimmter Kanal abgezweigt werden soll, wobei die Impulse dieses Kanals zwecks Geheimhaltung bzw. anderweitiger Aus- nutzung des betreffenden Kanals nicht über das
Zweigamt hinaus übertragen werden sollen.
Um diese Aufgabe zu lösen, wird gemäss der
Erfindung bei einer Einrichtung mit einer Elektronenstrahlröhre der vorstehend beschriebenen
Art ausser der zur Abnahme der abgesonderten
Impulsreihe dienenden Sammelelektrode auch die
Schirmelektrode als Ausgangselektrode verwendet, wobei vom Arbeitswiderstand derselben alle
Impulsreihen mit Ausnahme der jeweils ab- gesonderten abnehmbar sind. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, durch Anbringung mehrerer Öffnungen in der Schirmelektrode eine entsprechende Anzahl von Impulsreihen abzusondern und gleichzeitig im ursprünglichen Impulszug auszublenden.
Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Fig. 1 ist ein schematisches Schaltbild einer Elektronenstrahlröhre und des mit ihr verbundenen Schaltkreises nach einer Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Schirmelektrode der Elektronenstrahlröhre nach Fig. 1. Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die zur Erläuterung der Arbeitsweise der Einrichtung nach der Erfindung dient. Die Fig. 4 und 5 sind Draufsichten auf verschiedene Schirmelektroden, welche bei anderen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden können.
In Fig. 1 gelangen die zu mehreren Impulsreihen gehörenden Impulse M-1-2-3-4-5-6-7 über die Eingangsleitung 8 zum Verbindungspunkt 9 der Leitungen 10 und 11. Die Impulse werden über die Leitung 10 zu einem Impulsbreitensieb 12 bekannter Bauart geleitet, welches mit dem Ein- gang des Ablenkgerätes 13 verbunden ist. Der
Kondensator 14 verbindet die Leitung 11 mit einem Steuergitter der Impulsabsonderungs- röhre 15. Der Ausgang des Ablenkgerätes ist mit einer Ablenkplatte der Impulsabsonderungs- röhre 15 verbunden. Das Ablenkgerät ist ein- stellbar, um die Amplitude der maximalen Ab- lenkspannung und damit die Zeilenlänge der
Strahlablenkung ändern zu können ; es kann eine Sägezahnwelle liefern oder irgend eine andere
Welle, mit der die gewünschte Aufgabe durch- führbar ist.
Eine Ausführungsform der Impulsabson- derungsröhre 15 ist in Fig. 1 dargestellt. Sie enthält eine an Masse gelegte Kathode 16, ein
Steuergitter 17, die strahlformend und be- schleunigend wirkende Elektrode 18, ein Paar
Ablenkplatten 19, 20, eine Schirmelektrode 21 mit einer Öffnung22 und eine Sammelelektrode23.
Die erforderlichen Betriebsspannungen für die
Röhre 15 werden von der Spannungsquelle mit den Potentialen B und C geliefert, wie schematisch in Fig. 1 angegeben ist.
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Es ist klar, dass auch andere Typen von Elektronenstrahlröhren verwendet werden können, sofern sie sich nur dazu eignen, die Impulse eines Impulszuges durch eine Strahlablenkspannung innerhalb der Röhre in der Weise zu verteilen, dass bestimmte Impulse automatisch auf den einen Ausgangskreis der Röhre und die andern Impulse auf den anderen Ausgangskreis gerichtet werden.
Auf die Beschleunigungselektrode 18 sowie auf die Schirmelektrode 21 und die Sammelelektrode 23 wirken positive Potentiale, u. zw. auf die Schirmelektrode über den Arbeitswiderstand 27 und auf die Sammelelektrode über den Arbeitswiderstand 27 a. Die abgesonderten Impulse werden vom Widerstand 27 a durch die Leitung 28, die verbleibenden Impulse vom Widerstand 27 durch die Leitung 29 abgenommen.
Vom Potentiometer R werden veränderbare Potentiale zur Vorspannung des Steuergitters 17 und der Ablenkplatte 20 abgegriffen. Das Steuergitter erhält seine Vorspannung vom Abgriff 25 über den Kopplungswiderstand r, die Ablenkplatte 20 direkt vom Abgriff 26. Die Gittervorspannung wird so eingestellt, dass die Röhre gesperrt ist, wenn keine Eingangsimpulse auf das Gitter wirken. Die veränderbare Vorspannung an der Ablenkplatte 20 hat den Zweck, jenen räumlichen Punkt einstellen zu können, von welchem aus der impulsmässig getastete Elektronenstrahl infolge der Ablenkspannung über die
Schirmelektrode geführt wird.
Dieser Ausgangspunkt der Strahlablenkung muss durch den Abgriff 26 jeweils so eingestellt werden, dass der
Strahl bei seiner Ablenkbewegung gerade in dem Augenblick auf die Öffnung 22 fällt, in welchem ein abzusondernder Impuls eintrifft.
Die Arbeitsweise der Anordnung gemäss Fig. l ist demnach derart, dass der Elektronenstrahl im Rohr auf-und abgeschwenkt und zugleich rhythmisch unterbrochen wird. Die punktierte Linie auf der Schirmelektrode 21 in Fig. 1 stellt die Reihe der Punkte dar, in denen der Elektronenstrahl auftrifft, wenn er durch die an-
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mässig eingetastet wird.
Im Betrieb wird nun vom Leiter 8 an das Steuergitter 17 der Röhre 15 und auch zum Impulsbreitensieb 12 eine periodische Gruppe von Impulsen konstanter Folgefrequenz geleitet, welche die einzelnen Impulse M-1-2-3-4-5-6-7 (Fig. 3) umfasst. Das Impulsbreitensieb wählt aus jeder Gruppe den Impuls M aus, der sich von den anderen Impulsen durch eine verschiedene Impulsbreite unterscheidet. Dieser Impuls M löst das Ablenkgerät 13 aus, wodurch eine z. B. sägezahnförmig anwachsende Ablenkspannung an den Ablenkplatten 19, 20 der Röhre 15 auftritt.
Zur gleichen Zeit, während der die Ablenkspannung am Ablenksystem 19, 20 wirksam ist, wird der durch eine negative Vorspannung am Gitter 17 normalerweise unterdrückte Elektronenstrahl durch die positiven Eingangsimpulse M -1-2-3-4-5-6-7 jeweils eingetastet, wodurch die zeitlich gegeneinander versetzten Impulse innerhalb der Röhre räumlich nach verschiedenen Richtungen verteilt werden, wobei der Elektronenstrahl auf der Schirmelektrode eine Bahn bestreicht, welche die Öffnung 22 überquert. Jene Elektronen, welche dabei durch die Öffnung fliegen, werden von der Sammelelektrode 23 aufgefangen und von der Ausgangsleitung 29 abgenommen, wogegen die übrigen Elektronen, die von der Schirmelektrode 21 aufgefangen werden, einen Stromfluss über die Ausgangsleitung 29 verursachen.
Der breite Mar-
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bis 7 werden schmälere Ausgangsimpulse erzeugen.
Fig. 2 stellt in vergrössertem Massstab die Schirmelektrode 21 mit ihrer Öffnung 22 dar und zeigt die Stellen, an denen der Elektronenstrahl, gesteuert von den Impulsen M-1-2-3- 4-5-6-7, auftrifft. Diese Stellen sind für die Impulse 1-7 der Reihe nach mit 32-38 bezeichnet. Der Auftreffpunkt des Strahles, welcher dem Markierungsimpuls M entspricht, ist bei 31 gezeigt. Die von den Punkten 31-38 gebildete Linie stellt somit die Richtung der Strahlablenkung dar (in Fig. l senkrecht von oben nach unten).
Die Weite der Öffnung 22 ist in Fig. 2 durch d angegeben. Diese muss gross genug sein, um den Elektronenstrahl durchzulassen, welche Zeitlage er auch immer hat bzw. wie gross auch die Zeitverschiebung der modulierten Impulse ist, die abgesondert werden sollen. Punkt 34 soll das Zentrum oder die unmodulierte Lage des Impulses 3 darstellen. Die wirkliche Bahn des Strahles kann bei Bedarf nach einer beliebigen Seite der Öffnung 22 verschoben werden, je nach der Lage der abzusondernden Impulse in der
Impulsgruppe.
Die Erfindung ist bei Systemen mit Impulsbreitenmodulation verwendbar, wobei entweder die Vorderflanke der Impulse fest und deren Hinterflanke veränderbar sein kann (oder umgekehrt) oder aber beide Flanken der Impulse veränderbar sein können. Ferner ist die Erfindung auch bei zeit-bzw. phasenmodulierten Impulsen konstanter Breite anwendbar.
In Fig. 3 stellt das Diagramm A eine Reihe von Eingangsimpulsen und das Diagramm D eine Reihe von Ausgangsimpulsen dar, wobei die Modulation der Impulse nicht angedeutet ist.
Die Diagramme B, C und D sind zeitlich übereinstimmend unter das Diagramm A gesetzt. Die Ablenkspannung 39 hat einen Rücklauf 40, der vorzugsweise während der breiten Markierungsimpulse M eintritt. Der Rücklauf erfolgt so rasch, dass die Elektronen, die während des Rücklaufes beim Überqueren der Öffnung 22 verloren gehen, zu vemachlässigen sind. Die relative Lage der
Schirmelektrode wird durch 21 C und die der Öffnung durch 22 C dargestellt.
In Fig. 4 ist die Weite w der Öffnung 41 in der
Schirmelektrode 42 so gross ausgebildet, dass zwei nebeneinanderliegende Impulse, z. B. 3 und 4, aus der Impulsgruppe M -1-2-3-4-5-6-7 ab- gesondert werden. Es ist klar, dass auch eine
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Schirmanode mit mehreren Öffnungen verwendet werden kann, um mehrere, beliebige Impulse der Impulsgruppe abzusondern. Die Öffnungen müssen in diesem Fall entlang der Bahn liegen, die der Elektronenstrahl auf der Schirmelektrode bestreicht, u. zw. entsprechend der Zeitlage der Impulse verteilt, die abgesondert werden sollen.
Durch Einstellung der Ruhevorspannung an den Ablenkplatten kann die relative Lage der Bahn des Elektronenstrahles in bezug auf die Öffnung in der Schirmelektrode geändert werden, so dass jeder gewünschte Impuls von der Gruppe abgesondert werden kann. Angenommen der Fall, es ist erwünscht die Impulse 2 anstatt der Impulse 3 der aufeinanderfolgenden Impulsgruppen abzusondern, so kann dies dadurch erreicht werden, dass ein Rohr verwendet wird, in welchem die Öffnung in der Schirmelektrode näher dem Anfang der Ablenkbahn liegt, oder es kann die Ruhevorspannung an den Ablenk- platten der Röhre so geändert werden, dass die
Ablenkbahn entsprechend verschoben wird. Es muss jedoch dabei beachtet werden, dass nach der Änderung der Ruhevorspannung noch alle gewünschten Impulse der Impulsgruppe auf die
Schirmelektrode auftreffen.
An Stelle der in den Fig. l, 2 und 4 gezeigten geradlinigen Ablenkbahnen sind auch andere Ablenkbahnen möglich, die Onhungen müssen dann an jenen Stellen entlang dieser Ablenkbahnen angebracht werden, an welchen der Strahl auftrifft, wenn die abzusondernden Impulse wirksam sind. Eine abgeänderte Form der Schirmelektrode 43 zeigt beispielsweise Fig. 5, in der die Ablenkbahn kreisförmig ist. Einrichtungen zur Erzeugung einer solchen Kreisablenkung mit Hilfe der Ablenkelektroden 44,45 und 46, 47 sind an sich bekannt. Mit 31', 32', 33' usw. bis 38'sind die Punkte bezeichnet, an denen der Strahl auftrifft, wenn die Impulse eines ankommenden Impulszuges empfangen werden, wobei die Öffnung 48 so angebracht ist, dass der
Impuls 4 bei 34'abgesondert wird.
Wenn er- wünscht, kann die Schirmelektrode noch weitere Öffnungen aufweisen, um andere Impulsreihen des Impulszuges abzusondern. Die Öffnung 49 lässt z. B. bei 36'den Impuls 6 durch.
Aus obiger Beschreibung geht hervor, dass die Röhrenkonstruktion, die entsprechenden Ablenkund Strahlmodulationskreise, die Schirmelektrode sowie die Anordnung der Ausgangskreise auch auf andere Weise ausgeführt werden können, ohne vom Erfindungsprinzip abzuweichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Absonderung einer bestimmten Impulsreihe von einem durch in. einandergreifende Impulsreihen gebildeten Impulszug unter Verwendung einer Elektronenstrahlröhre, deren Strahl durch die Impulse des gesamten Impulszuges eingetastet und durch ein Ablenkgerät synchron mit der Folgefrequenz der Impulse in den einzelnen Impulsreihen periodisch derart über eine mit einer Öffnung versehene Schirmelektrode geführt wird, dass der Elektronenstrahl jeweils gerade dann diese Öffnung durchsetzt und auf eine dahinter angeordnete, zur Abnahme der abgesonderten Impulsreihe dienende Sammelelektrode auftrifft, wenn er durch einen Impuls der abzusondernden Impulsreihe eingetastet wird, dadurch gekennzeichnet,
dass auch die Schirmelektrode als Ausgangselektrode verwendet ist und zur Abnahme aller
Impulse mit Ausnahme der mittels der Sammelelektrode abgesonderten Impulse dient.