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Empfangsanordnung für elektrische Signale von bestimmter Dauer.
Bei verschiedenen Arten von leitungsloser Nachrichtenübermittlung, sowie Leitungssystemen mit grösseren Störungen kommt es vor, dass die zu empfangenden Signale nicht nur an sich sehr schwach
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nicht ohne weiteres eine Anrufvorrichtung verwenden, da sie sowohl durch die Störungen als durch das
Signal selbst betätigt wird.
Um auch in solchen Fallen einen Anruf durch Klingelzeichen od. dgl. vor Übermittlurg der Nachricht zu ermöglichen, ist schon vorgeschlagen worden, die Anrufvorrichtung selektiv zu gestalten, indem in die Empfangsarordnung Elemente eingeführt werden, deren Wirkung nicht nur von der Stärke, sondern auch von der Dauer der gegebenen Signale abhängt, so dass nur Signale von errer den Sendestationen bekannten Dauer und Stärke die Anrufvorrichtung an der Empfangsstation zum Ansprechen bringen.
Dies--Schaltungen beruhen teils auf der langsamen Eigenschwingung eines galvanometrischen Systems, teils auf der langsamen Entladurg eines Kondensators über einen grossen Widerstand. Eine Anordnung der letzteren Art ist zur Erläuterung in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt.
In den Empfangskreis a des Anruf-trorres liegt ein Relais. 4, dessen Anker einen Stromkreis steuert, in dem ein Kondensator al, ein Widerstand W, eine Batterie B und ein Elektromagnet E ent- halten sind, wobei die Kapazität C, und der Widerstand W gleichzeitig einem zweiten Stromkreis b angehören, der gleichfalls unter der Kontrolle des Ankers von A steht. Der Elektromagnet E dient zur Steuerung eines Klingelstromkreises, indem sich neben der Batterie Bi ein Wecker K befindet.
Im Ruhezustand der Anordnung besitzt der Kondensator ein ihm von der Batterie B aufgeprägtes, bestimmtes Potential. Wird infolge eines Stromilusses durch die Wicklung des Elektromagneten A der Anker des letzteren umgelegt, so wird der Stromkreis der Batterie B unterbrochen, dagegen über den Kontakt cl ein neuer Stromkreis für C'i und W geschlossen. In diesem erfolgt nun eine langsame Entladung des Kondensators über den Widerstand W. Je nach der Dauer des den Magneten A erregenden Stromflusses sinkt dabei das Potential des Kondensators mehr oder weniger.
Wird dann nach Aufhören der Magneterregung der Relaisstromkreis wieder geschlossen, so fliesst darin ein Ladestrom, dessen Stärke von der Dauer der vorangegangenen Erregung des Magneten A bzw. von der dadurch herbeigeführten Entladung des Kondensators abhängt. Bei genügender Stärke dieses Stromes wird das Relais E bzw. die Anrufvorrichtung zum Ansprechen gebracht.
Ankommende kurze Stromimpulse grosser Amplitude betätigen das Relais A wiederholt kurz.
Die Entladung des Kondensators 01 ist während der einzelnen Stromimpulse aber nicht genügend gross, um bei der darauffolgenden Schliessung des Batteriestromkreises ein Ansprechen des Relais E zu bewirken. Stromimpulse zu schwacher Amplitude bringen das Relais A nicht zum Ansprechen. Stromimpulse genügender Dauer und Amplitude betätigen jedoch jedesmal das Anrufsignal, gleichviel, ob sie von Störungen oder von einem Anruf herrühren.
Man kann die Einrichtung nun auch so treffen, dass der Stromkreis des Relais E dauernd geschlossen ist und ein Ansprechen des Relais A die Batterie B über den Widerstand W an die Belegungen des Kon-
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densators Cl legt, wodurch ein Strom zu dem Kondensator Cy fliesst, der sich langsam auflädt, worauf der Elektromagnet E anspricht und den K'ingestromkreis schliesst.
Diese Einrichtung ist in ihrer Wirkungsweise der nach Fig. 1 gleichwertig insofern, als Stromimpulse genügender Amplitude, um das Relais A zu betätigen, und genügender Dauer stets einen Anruf bewirken, gleichviel, ob diese Impulse von Störungen oder Signalen herrühren. Kurze Stromimpulse
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Gegenüber der vorhin beschriebenen Einrichtung besitzt diese Anordnung jedoch den erheblichen Vorteil, dass zu ihrer Inbetriebsetzung das Schliessen eines einzigen Stromkreises genügt und die Unterbrechung eines zweiten Stromkreises nicht erforderlich ist. Es bietet dieses die Möglichkeit, die Kombination A, W durch ein Glühkathodenrelais Si zu ersetzen, so dass mechanische Relais, bis auf das für den Klingelstromkreis, in Fortfall kommen können (Fig. 3).
Das Relais jRi kann so eingestellt sein, dass im Ruhezustande kein oder nur ein sehr schwacher Strom im Anodenkreis fliesst, in welchem der Kondensator Cl eventuell noch durch den Widerstand il'' überbrückt ist (Fig. 4). Kurze Stromimpulse grosser Amplitude gehen durch den Kondensator, ohne dass der Elektromagnet E (W2) betätigt wird. Die schwachen Dauerstörungen werden durch Cl geschwächt und fliessen dam durch W2 ab, bringen aber den Elektromagneten E (W2) nicht zum Ansprechen. Nur Stromimpulsegenügender Dauer und Amplitude können ein Anspruechen des Elektromagneten E(W2) herbeiführen.
Dieses Schaltungsprinzip wird nun erfindungsgemäss dazu benutzt, um eine Einrichtung zu schaffen, bei der das Ansprechen des Elektromagneten E (W2) durch Dauerstörungen genügender Amplitude vermieden ist. Um dieses zu erreichen, wird erfindungsgemäss das Ansprechen nicht nur von der Dauer und der Amplitude, sondern auch vom Charakter (Schärfe des Aufstieges und Abfalls) der Impulse abhängig gemacht. Zu diesem Zweck wird gemäss der Erfindung in den zum Kondensator Ci mit Bezug zum Rohr-ssi parallelen Stromkreis ein Kondensator C2 gelegt (Fig. 4).
Der Ohmsche Widerstand W2 des Elektromagneten E ist dabei so bemessen, dass die Abklingzeit von W2 C2 etwas grösser ist, als die von Wo, Cl, W1, wobei mit Wo der Widerstand von Rr bezeichnet ist. Es ist dies erforderlich, um überhaupt merkliche Spannungsänderungen an W2 hervorzurufen.
Die Wirkungsweise einer derartigen Anrufschaltung ist folgende : Kurze Störungen beliebiger Amplitude werden durch den Kondensator Cl aufgenommen, schwache Dauerstörungen gehen durch C1 geschwächt über den Widerstand W1. Die geringe Potentialverschiebung am Kondensator C2 genügt nicht, um genügend Strom zum Ansprechen in E(W2) zu erzeugen. Konstante Djuerströme bzw. langsam
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C2stattfinden.
Das System wird daher nur ansprechen auf Stromimpulse, die genügende Amplitude, genügendes Zeitintegral, verhältnismässig steiles Ansteigen oder Abfallen besitzen.
Wird nun in die Schaltung ein Glühkathodenrelais eingeführt, welches entweder nur die positiven oder negativen Signalimpulse verstärkt, während anders gerichtete Impulse unterdrückt werden, so kann dadurch eine weitere Abtrennung der die Anrufvorrichtung zur Wirkung bringenden Stromimpulse herbeigeführt werden. Es wird dadurch möglich, den Anruf auf Stromimpulse zu beschränken, die entweder stark ansteigen oder stark abfallen, während sonstige Stromimpulse beliebiger Dauer und Amplitude keine Auslösung der Anrufvorrichtung bewirken,
Zur näheren Erläuterung einer derartigen Anrufvorrichtung diene das auf der Zeichnung wiedergegebene Schaltungsschema nach Fig. 5. E3 ist hiebei angenommen, dass die ankommenden Signale Wechselstromsignale, z.
B. von Hörfrequenz sind, wie sie in drahtlosen Empfangsvorrichtungen gewöhnlich unter Vorschaltung eines Verstärkerkastens mit dem Telephon abgehört werden.
Die Anrufvorrichtung liegt mit den Punkten P, Q in Reihe mit dem Telephon oder wird, solange die Vorrichtung auf "Wecken" stehen soll, an Stelle des Telephons eingeschaltet. Ein zukommendes Wechselstromsignal wird im Vorübertrager V auf den Gitterkreis einer Glühkathodenröhre Rr übertragen und erzeugt periodische Spannungsschwankungen zwischen Gitter ss ; und Kathode Xi dieses Rohres. Das Ruhepotential b1 am Gitter des Rohres wird so gewählt, dass die eine Halbwelle mehr verstärkt wird, als die andere, indem es so eingestellt wird, dass es sich in der Nähe des Potentials befindet, welches dem Null-oder dem Sättigungsstrom entspricht. Ein derartig geschaltetes Rohr wird als Riehtverstärker bezeichnet.
Der im Anodenkreis fliessende Strom bewirkt nicht sofort die seiner Grösse entsprechende Spannungsänderung an den Enden des Widerstandes W1, sondern es fliesst zunächst ein Ladestrom zu dem Kondensator Cl, so dass das Potential an den Enden von W1 erst nach einiger Zeit, beispielsweise nach einer Sekunde, seinen Endwert erreicht. Es ist dann klar, dass wesentlich kürzer andauernde Signale oder Störungen, auch wenn sie momentan stärker sind als das Signal, lange nicht den Spannungseffekt an den Enden des Widerstandes W1 hervorrufen werden, wie das länger andauernde Signal. In der Kom- bination Ci, ifs werden die Schwankungen der Signalfrequenz ausgeglichen und es entsteht ein gleich-
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mit der Kathode K2 dieses Verstärkerrohres verbunden ist.
Da der innere Widerstand des gebräuchlichen Verstärkerrohres im Gitterkreise meist unendlich gross ist, kommt für die Aufladezeit der Belegung : 2 des Kondensators C2 nur der Widerstand W2 in Betracht. Ist die Abklingzeit des Systems C2, W2 kleil1 gegen die des Systems Cl, W1 (einschliesslich des Nebenanschlusses Wo über das Rohr R1) so wird das Potential von C2 nicht wesentlich verändert, da der freiwerdende Strom genügend schnell über W2 schliessen kann.
Wählt man die Abklingzeit von W2 jedoch so, dass sie nur unwesentlich von der des Systems Ci. W1, Wo abweicht, u. zw. etwas grösser als diese ist, so erzielt man den Vorteil, dass bei veränderlichen Störungen, die langsamer erfolgen als die Abidingzeit des Systems W2, C2 beträgt, sowie bei allen dauernden Spannungsverlagerungen an den Enden von W1 das Potential der Belegung 2 und damit des Gitters G2 nicht wesentlich von dem Normalzustande verschieden ist. Nur Einwirkungen bestimmter Art, wie beispielsweise die Spannungsänderung an W1 bei plötzlichem Einsetzen oder Aufhören eines Dauersignals, können das Potential am Gitter G2 wesentlich beeinflussen.
Im besonderen kann durch geeignete Wahl von b2 die Einrichtung so getroffen werden, dass auch das Rohr R2 nur auf Spannungsänderungen in einer Richtung reagiert. Es wird dann entweder nur der plötzliche Beginn oder das plötzliche Ende eines länger dauernden Signals die V onichtul1g zum Ansprechen bringen.
Durch die Änderung des Gitterpotentials G2 wird in bekannter Weise der Anodenstrom des Rohres R2 gesteuert. Dieser durchfliesst das mechanische Relais M, welches den Ortsstromkreis 0, bestehend aus einer Lokalbatterie B und einer Signalweckeinrichtung S, wie z. B. einer Klingel, schliesst.
Die Heizbatterie h dient in bekannter Weise zum Heizen der Kathodenfaden K1 und K2 über die Widerstände f1 und f2, falls es sich, wie angenommen, um Glühkathodenrohre handelt. Die Batterien al und a2 können ganz oder teilweise zusammenfallen. Ebenso sind in der Art und Zahl der verwendeten Rohre noch viel Kombinationen möglich, desgleichen können die Systeme Ci, W1 und C2, TV2 noch in wiederholten Kombinationen oder anderen Anordnungen in der Schaltung vorkommen. Erwähnt sei z. B. eine Schaltung, bei welcher der in der Figur gezeichnete Kondensator C'i fortgelassen ist und dafür parallel zu W2 ein Kondensator Ca liegt.
Das System , Cg spielt dann die Rolle des Systems n\, C1 in der skizzierten Schaltung und die Wirkungsweise dieser Annäherung ist bei passend gewählter Abklingzeit eine ganz ähnliche, wie die der beschriebenen.
Bemerkt sei noch, dass eine zuverlässige Prüfeinrichtung des Funktionierens der Anlage darin besteht, dass man ein Element der Batterie b1 ausschaltet und nach längerer Zeit wieder einschaltet.
Es muss dann ein Signalruf ertönen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Empfangsanordnung für elektrische Signale von bestimmter Dauer, z. B. Anrufsignale, bei der die durch Vorschaltung eines hohen Widerstandes (Wo) bedingte langsame Veränderung der Ladung eines Kondensators zur Verzögerung des Ansprechens der Anrufvorrichtung ausgenützt wird, die von einem zum Kondensator parallelen Stromkreis aus betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der zu dem Kondensator CJ parallele Stromkreis einen weiteren Kondensator (C enthält, wodurch verhindert wird, dass eine durch eine Dauerstörung hervorgerufene Potentialverlagerung am ersten Kondensator (C1) die Anrufvorrichtung dauernd betätigt und dadurch für Signale unempfindlich macht (Fig. 4).