Verfahren .zur Änderung des Übertragungsmasses von Entladungsröhren enthaltenden Übertragungsvorrichtungen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um das Übertragungsmass von Entladungs röhren enthaltenden Übertragungsvorrich tungen, wie zum Beispiel Verstärkern oder dergleichen, zum Beispiel in Fernmelde anlagen, zu beeinflussen und hierfür ge eignete Einrichtungen.
Soweit man bisher derartige Änderungen des Übertragungsmasses durch elektrische Beeinflussung ausgeführt hat, sind zu diesem Zweck Gleichspannungen oder Gleichströme angewendet worden.
In der Regel hat man das Übertragungsmass durch Verlagerung der Gittervorspannung gesteuert, jedoch ist auch vorgeschlagen worden, entsprechende Änderungen der Anodenspannung vorzu- nehmen oder .den Entladungsvorgang in der Röhre durch Magnetfelder zu steuern, die mit Hilfe von Gleichströmen erzeugt wurden.
Nach der Erfindung benutzt man in Fällen, wo die Röhre nur für einen be- stimmten Bereich von Frequenzen benutzt wird, eine Wechselspannung mit ausserhalb dieses Bereiches liegender Frequenz zur Be einflussung ihres Übertragungsmasses. Hat man zum Beispiel einen Verstärker, so lässt er -sich durch Übersteuerung mit einer Fre quenz dahin bringen, @dass er andere Frequen zen wenig oder praktisch gar nicht verstärkt. Eine Röhre wird in diesem Sinne als über steuert angesehen, wenn sie über den prak tisch linearen Teil ihrer Kennlinie hinaus ausgenutzt wird. Wenn man diese Über steuerung aufhebt, so bekommt .der Ver stärker seine gewöhnlichen Übertragungs eigenschaften wieder.
Für den Erfindungsgedanken sind ver schiedene Ausführungsformen möglich. Man kann zum Beispiel .einen besonderen Ge nerator verwenden, der die zur Beein flussung dienende Spannung erzeugt, oder es kann der Verstärker, wenn er gesperrt werden soll, rückgekoppelt werden, so dass er sich mit einer bestimmten Frequenz selbst erregt und infolgedessen seine Übertragungs- fähigkeit für Ströme anderer Frequenzen selbst herabsetzt oder unterdrückt.
Handelt es sich zum Beispiel darum, das Übertragungsmass eines Verstärkers von ge- wissen Fernmeldeströmen abhängig zu ma chen, wie das zum Beispiel bei Rückkopp- lungssperrern der Fall ist, so kann man durch diese Fernmeldeströme eine Vorrich tung steuern, die je nach dem besonderen Zweck die Spannung des besonderen Gene rators auf den Verstärker wirken lässt oder vom Verstärker abnimmt.
Man kann auch durch diese Steuerströme eine solche Ände rung im Stromkreis bewirken, dass der Ver stärker zeitweise zum Schwingungserzeuger wird, also -zum Beispiel die Steuerung da durch vornehmen; dass man einen Rück kopplungskreis abwechselnd einschaltet und unterbricht. Nach der Erfindung kann- also zum Bei spiel die Übertragungsleitung bei einer Gegensprechanlage gesperrt sein, wenn keiner der angeschlossenen Teilnehmer spricht. Die Aufhebung der Sperrung, wenn einer der Teilnehmer zu sprechen beginnt, kann durch Abschalten des Rückkopplungskreises er folgen.
Dieses Abschalten erfolgt normaler weise zum Beispiel dadurch, dass der im Rückkopplungskreis liegende Verstärker durch Gitterpotentialverlagerung undurch lässig gemacht wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass -sich die den Übertragungs weg sperrende Wechselfrequenz weiter aus wirken kann.
Um zu verhindern, dass die ersten Silben der in einer Richtung zu über mittelnden Sprache von dem Verstärker für diese Richtung noch nicht übertragen wer den, muss die Abschaltung des Rüekkopp- lungskreises, das heisst also die Potentialver lagerung, sehr schnell erfolgen. Durch die schnelle Änderung des Gitterpotentials ent stehen jedoch Stromstösse im Anodenkreis; die sich sehr störend auswirken können.
Um diese störende Wirkung der Stromstösse zu vermeiden, wird zweckmässig gleichzeitig mit der Potentialverlagerung ein zweiter Schalt stoss erzeugt, der dem durch die Potential- verlagerung in der Röhre 'hervorgerufenen Schaltstoss gleich und entgegengesetzt ge richtet ist.
In den Abb. 1 bis 4 sind Ausführungs- beispiele des Erfindungsgedankens dar gestellt. Die Abb. 1 und 2 beziehen sich auf die Schaltungsanordnung zur Änderung des Übertragungsmasses und- die Abb. 3 und 4 auf Einrichtungen zur Beseitigung der stö renden Schaltstösse, die als Folge der Ände rungen der Betriebsspannung (Gitterpoten- tialverlagerung) auftreten.
Abb. 1 zeigt beispielsweise einen Doppel rohrzweidrahtverstärker für eine Fernsprech verbindung, der im Ruhezustand rückgekop pelt ist und eine Frequenz erzeugt, die ausser halb des Bereiches der Frequenzen liegt, die über die Leitungen übertragen werden, so ,dass die Teilnehmer idurcch,den Pfeifton nicht gestört werden. Spricht einer der Teilnehmer, so wird durch einen Echosperrer der- Ver stärker, für die Gegenrichtung ausser Betrieb gesetzt.
Es. fallen dann die selbsterregten Schwingungen fort, so dass der Verstärker für die Sprechrichtung übertragungsbereit ist. Solange einer der Teilnehmer spricht, ist demnach eine Rückkopplung ausgeschlossen.
In der Abb. 1 sind L,. und L, die beiden Leitungen, die über die Verstärker Yx und miteinander verbunden sind. Sämtliche Doppelleitungen sind zur Vereinfachung der Abbildung durch einfache Striche ange deutet.
Die Leitung L1 ist über eine Sieb kette 8, und eine (nicht eingezeichnete) Ausgleichsschaltung mit dem Eingang des Verstärkers V,. und dem Ausgang des Ver stärkers VZ verbunden. Die Ausgleichsscbal- tüng ist mit einer Nachbildung NI des Scheinwiderstandes der durch die Leitung abgeschlossenen Siebkette versehen. Symme trisch dazu ist die Anordnung - der zweiten Ausgleichsschaltung, mit der die Siebkette SZ und die Nachbildung N2 verbunden sind.
Vom Eingang . des Verstärkers V, ist über eine Siebkette 8" der Echosperrer B1 ab- gezweigt, der, wie durch Pfeile angedeutet ist, den Verstärker V= und den Echosnerrer E@ für die Gegenrichtung ausser Betrieb setzt, wenn er in Tätigkeit tritt.
Entsprechend ist der Echosperrer Ei# über die Siebkette S, an dem Eingang des Verstärkers V. angeschlos sen und bewirkt die Sperrung des Verstärkers V, und des Echosperrers El.
Abb. 2 zeigt die sogenannte Echodämp fung<I>b</I> als Funktion der Frequenz<I>f.</I> Posi tive Werte von b zeigen an, dass eine Dämp fung in dem Rückkopplungskreise, der die Verstärker V, und VZ in Kaskade enthält, vorhanden ist, während negative Werte von b eine Verstärkung bedeuten. Die Echo dämpfung hängt ausser von der Verstär kungskurve dieser beiden Verstärker von der Güte der Nachbildung ab.
Man hat es daher in der Hand, dafür zu sorgen, dass für eine bestimmte Frequenz, die in Abb. 2- mit f - be zeichnet ist, ein Maximum von der Rück kopplung vorhanden ist. .
Der Zweidrahtverstärker wird dann mit der Frequenz f3 pfeifen, und dadurch wird die Überschussverstärkung für alle andern Frequenzen aufgehoben, so dass die Verstär ker für diese Frequenzen undurchlässig sind.
Die Siebketten Sl und S, werden erforder lichenfalls eingeschaltet, um den Pfeifton f 3 für die Teilnehmer unhörbar zu machen.- Zur Veranschaulichung ist angenommen, däss der Durchlässigkeitsbereich dieser Siebketten durch die Frequenzen f, und f2 in Abb. 2 be grenzt ist, so dass die Pfeiffrequenz ausser halb des Durchlässigkeitsbereiches dieser Siebketten liegt.
Zweckmässig wird verhin dert, dass die Echosperrer E,, und E, auf die Pfeiffrequenz ansprechen. Dies kann mit Hilfe der in Abb. 1 eingezeichneten Siebe SS und S4 erreicht werden.
Spricht nun ein Teilnehmer zum Beispiel über die Leitung L,, so wird durch -Sprech ströme der Echosperrer E, in Tätigkeit ge setzt und sperrt den Echosperrer E2 (zur Vermeidung falscher Schaltvorgänge) und den Verstärker V=. Hierdurch wird die Rückkopplung im Kreise der beiden Ver stärker aufgehoben,- so dass der Pfeifton auf- hört und gleichzeitig die Möglichkeit unter bunden wird, dass Echoströme in die Leitung L,
über den Verstärker V. zurückkehren. Der zur Sprechrichtung gehörende Verstär ker V, wird durchlässig, weil die Cfiber- steüerung aufgehoben ist.
In den Abb. 3 und 4 stellt V, beispiels weise den durch den Echosperrer El zu sper renden Verstärker V, (vergleiche Abb. 1) dar. Es sind nur die für das Verständnis der für die Kompensation der störenden Stromstösse notwendigen Schaltungsanord nungen dargestellt.
In Abb. 3 wirkt die Gleichspannung des Gleichtrichters El auf zwei in Reihe liegende Widerstände R1 und R=. Der an R, liegende Spannungsabfall verlagert das Potential am Gitter der Röhre V- Hierdurch wird eine Änderung des mittleren Anodenstromes her beigeführt, die über den Nachübertrager<I>111</I> der Röhre V' eine EMK im Kreise der Lei tung L, hervorruft.
Gleichzeitig bildet sich jedoch ein Spannungsabfall (oder eine Än derung des Spannungsabfalles) im Wider stand R. aus, so dass gleichzeitig über den Übertrager U eine EMK im Kreise der Lei tung L1 hervorgerufen wird, die bei rich tiger Bemessung der Schaltung und richtiger Wahl des Wicklungssinnes der Übertrager die über den Verstärker induzierte EMK mindestens teilweise kompensiert.
Bei dieser Schaltung könnte für den Verstärker eine ge wisse Rückkopplung über die Übertrager N und U und die Widerstände Bz und R, be stehen, deren Höhe auch abhängt von dem Widerstand der Leitung L, und des Gleich- xichters G,. Es werden unter Umständen Mittel erforderlich sein, um diese Rückkopp lung genügend klein zu halten. Als solche Mittel sind beispielsweise die Kapazitäten C, und C2 gestrichelt eingezeichnet.
Eine ge wisse Schwierigkeit besteht auch darin, mit Rücksicht auf die wechselnde Steilheit der Röhrenkennlinie einen genügend genauen Abgleich der Schaltstösse zu bekommen.
Diese Schwierigkeiten werden durch die Ausführungsform nach Abb. 4 vermieden, bei der der kompensierende Schaltstoss über eine. zweite Röhre R erzeugt wird. Die Schaltung gleicht im wesentlichen der nach Abb. 3. An die Punkte _A und ss wird die Gleichspannung angelegt, die die Verände rung des Übertragungsmasses bei dein Ver stärker V@ bewirken soll.
Bei Veränderung dieser Gleichspannung wird demnach (las Gitterpotential der beiden Röhren V= und R im gleichen Masse verändert, so dass über den Nachübertrager N der Röhre T7_ und den Nachübertrager Ü der Röhre -R entgegen gesetzte elektromotorische Kräfte in der Leitung L,_ hervorgerufen werden, die ein ander aufheben.
Ausserdem können durch die Einrichtung zur Beseitigung der Stör stösse nicht nur die Schaltstösse aufgehoben werden, die durch Änderung der Gitterspan- nung entstehen, sondern auch solche, die in folge von Schwankungen der Anodenspan nung hervorgerufen werden.
Es ist leicht zu sehen, däss das erfin dungsgemässe Verfahren zur Änderung des Übertragungsmasses von Entladungsröhren enthaltenden Einrichtungen auch in andern Schaltungen bei drahtlosen und Draht systemen, zum Beispiel als Rückkopplungs- oder Echosperrer in Vierdrahtsystemen eben falls verwendet werden kann.
Method for changing the transmission rate of transmission devices containing discharge tubes. The invention relates to a method in order to influence the transmission rate of transmission devices containing discharge tubes, such as amplifiers or the like, for example in telecommunications systems, and devices suitable for this purpose.
Insofar as such changes in the transmission rate have been carried out by electrical influences, direct voltages or direct currents have been used for this purpose.
As a rule, the transfer rate has been controlled by shifting the grid bias voltage, but it has also been proposed to make appropriate changes to the anode voltage or to control the discharge process in the tube using magnetic fields generated with the aid of direct currents.
According to the invention, in cases where the tube is only used for a certain range of frequencies, an alternating voltage with a frequency outside this range is used to influence its transmission rate. For example, if you have an amplifier, it can be overdriven with one frequency so that it amplifies other frequencies little or practically not at all. In this sense, a tube is viewed as over-controlled if it is used beyond the practically linear part of its characteristic curve. If you remove this oversteer, the amplifier regains its usual transmission properties.
Various embodiments are possible for the concept of the invention. For example, you can use a special generator that generates the voltage used for influencing, or the amplifier, if it is to be blocked, can be fed back so that it excites itself at a certain frequency and consequently its transmission ability to reduce or suppress currents of other frequencies itself.
If, for example, it is a question of making the transmission rate of an amplifier dependent on certain telecommunication currents, as is the case with feedback blockers, for example, one can use these telecommunication currents to control a device that depends on the particular purpose the voltage of the particular generator can act on the amplifier or decreases from the amplifier.
You can also cause such a change in the circuit through these control currents that the Ver stronger temporarily becomes a vibration generator, so -for example, make the control through; that a feedback circuit is switched on and off alternately. According to the invention, for example, the transmission line can be blocked in an intercom system if none of the connected participants is speaking. The cancellation of the lock when one of the participants begins to speak can be followed by switching off the feedback loop.
This shutdown is normally done, for example, by making the amplifier in the feedback circuit impermeable by shifting the grid potential. In this way it is prevented that the alternating frequency blocking the transmission can continue to have an effect.
In order to prevent the first syllables of the speech to be transmitted in one direction from being transmitted by the amplifier for this direction, the disconnection of the feedback circuit, i.e. the potential shift, must take place very quickly. Due to the rapid change in the grid potential, however, current surges occur in the anode circuit; which can be very disruptive.
In order to avoid this disruptive effect of the current surges, a second switching surge is expediently generated at the same time as the potential shift, which is the same and opposite to the switching surge caused by the potential shift in the tube.
In Figs. 1 to 4 exemplary embodiments of the inventive concept are shown. Figs. 1 and 2 relate to the circuit arrangement for changing the transmission rate and Figs. 3 and 4 to devices for eliminating the disruptive switching surges that occur as a result of changes in the operating voltage (grid potential shift).
Fig. 1 shows, for example, a double-pipe, two-wire amplifier for a telephone connection, which is fed back in the idle state and generates a frequency that is outside the range of frequencies that are transmitted over the lines, so that the subscribers do not hear the whistling tone be disturbed. If one of the participants speaks, an echo suppressor puts the amplifier out of operation for the opposite direction.
It. the self-excited vibrations then cease, so that the amplifier is ready to transmit in the direction of speech. As long as one of the participants is speaking, feedback is therefore excluded.
In Fig. 1 L ,. and L, the two lines which are connected to one another via the amplifiers Yx and. All double lines are indicated by simple lines to simplify the illustration.
The line L1 is via a sieve chain 8, and a (not shown) compensation circuit to the input of the amplifier V ,. and connected to the output of the amplifier VZ. The compensating bellows is provided with a replica NI of the impedance of the sieve chain terminated by the line. Symmetrical to this is the arrangement - the second compensation circuit, with which the sieve chain SZ and the replica N2 are connected.
From the entrance. of the amplifier V, the echo suppressor B1 is branched off via a filter chain 8 ″, which, as indicated by arrows, puts the amplifier V = and the echo suppressor E @ out of operation for the opposite direction when it comes into operation.
Correspondingly, the echo suppressor Ei # is ruled out via the sieve chain S, at the input of the amplifier V. It causes the amplifier V and the echo suppressor El to be blocked.
Fig. 2 shows the so-called echo attenuation <I> b </I> as a function of the frequency <I> f. </I> Positive values of b indicate that there is attenuation in the feedback circuit that controls the amplifiers V, and VZ contains in cascade, is present, while negative values of b mean a gain. In addition to the amplification curve of these two amplifiers, the echo attenuation depends on the quality of the simulation.
It is therefore up to you to ensure that a maximum of the feedback is present for a certain frequency, which is denoted by f - in Fig. 2-. .
The two-wire amplifier will then whistle at the frequency f3, and thereby the excess amplification is canceled for all other frequencies, so that the amplifiers are impermeable to these frequencies.
The sieve chains S1 and S are switched on if necessary in order to make the whistling tone f 3 inaudible for the participants. For illustration it is assumed that the permeability range of these sieve chains is limited by the frequencies f and f2 in Fig. 2, see above that the whistling frequency is outside the permeability range of these sieve chains.
It is expedient to prevent the echo suppressors E ,, and E, from responding to the whistle frequency. This can be achieved with the help of the sieves SS and S4 shown in Fig. 1.
If a subscriber now speaks, for example, over the line L ,, then the echo suppressor E, is activated by the speech stream and blocks the echo suppressor E2 (to avoid incorrect switching operations) and the amplifier V =. As a result, the feedback in the circle of the two amplifiers is canceled - so that the whistling tone stops and at the same time the possibility is prevented that echo currents in the line L,
return through the amplifier V. The amplifier V, belonging to the direction of speech, becomes permeable because the fiber control is canceled.
In Figs. 3 and 4, V, for example, the amplifier V to be blocked by the echo blocker El (see Fig. 1). Only the circuits necessary for the compensation of the disturbing current surges are shown.
In Fig. 3, the DC voltage of the rectifier El acts on two series resistors R1 and R =. The voltage drop across R, shifts the potential at the grid of the tube V- This causes a change in the mean anode current, which via the post-transformer <I> 111 </I> of the tube V 'generates an EMF in the circuit of the line L, evokes.
At the same time, however, a voltage drop (or a change in the voltage drop) forms in the resistance R., so that at the same time an EMF in the circuit of the line L1 is generated via the transformer U, which, if the circuit is correctly dimensioned and the correct selection of the Winding sense of the transformer at least partially compensated for the EMF induced by the amplifier.
In this circuit there could be some feedback for the amplifier via the transformers N and U and the resistors Bz and R, the level of which also depends on the resistance of the line L and the rectifier G,. Funds may be required to keep this feedback low enough. As such means, for example, the capacitances C and C2 are shown in dashed lines.
There is also a certain difficulty in getting a sufficiently accurate adjustment of the switching shocks, taking into account the changing steepness of the tube characteristic.
These difficulties are avoided by the embodiment according to Fig. 4, in which the compensating switching surge via a. second tube R is generated. The circuit is essentially the same as that shown in Fig. 3. The DC voltage is applied to points _A and ss, which is intended to cause the change in the transmission rate in your amplifier V @.
When this DC voltage changes, the grid potential of the two tubes V = and R is changed to the same extent, so that opposing electromotive forces are generated in the line L, _ via the post-transformer N of the tube T7_ and the post-transformer Ü of the tube -R picking up one another.
In addition, the device for eliminating interfering surges can not only cancel the switching surges that are caused by changing the grid voltage, but also those that are caused by fluctuations in the anode voltage.
It is easy to see that the method according to the invention for changing the transmission rate of devices containing discharge tubes can also be used in other circuits in wireless and wire systems, for example as a feedback or echo suppressor in four-wire systems.