Empfangseinrichtung für Trägerstromtelegraphie, insbesondere bei Haltestrom mit Impulsfiberlagerung. Die Erfindung betrifft eine Empfangs einrichtung für Trägerstromtelegraphie, ins besondere bei Haltestrom mit Impulsüber lagerung, bei der die Zeichenlänge des Im pulsrelais von Eingangspegelschwankungen dadurch unabhängig gemacht wird, dass in einem über zwei Elektroden einer Verstärker röhre verlaufenden Stromkreis eine Kom bination eines Kondensators mit einem ohmschen Widerstand liegt.
In der Trägerstromtelegraphie kommen im wesentlichen drei Typen der Empfangs schaltungen zur Anwendung: die reine Haltestromschaltung, die reine Impulsschal tung und die kombinierte Haltestrom- und Impulsschaltung.
Bei der Haltestromschaltung werden die ankommenden Zeichen verstärkt, gleich gerichtet und dem einseitig - eingestellten Empfangsrelais zugeführt. Bei dieser Halte- stromschaltung erweisen sich die vom Emp fangsrelais dem Telegraphenrelais übermit telten Zeichen in hohem Masse abhängig vom Eingangspegel. Bei stärkerer Aussteuerung werden die Zeichen steiler und länger, so dass das Relais früher anspricht und später ab fällt.
Die Impulsschaltung wurde zum Teil zur Vermeidung dieser Abhängigkeit der Zeichenlänge vom Eingangspegel vorgeschla gen. Bei dieser werden die ankommenden, gegebenenfalls verstärkten und gleichgerich teten Zeichenströme einem Übertrager zuge- f ührt. In der Sekundärwicklung des Z ber- tragers treten beim Anwachsen und Abklin gen der Zeichen positive und negative Span nungsimpulse auf, die dem Empfangsrelais direkt oder über eine V erstärkerröhre zu geführt werden. Die Schaltung hat den Vor teil, dass die- Zeichenlänge wenig abhängig vom Eingangspegel ist.
Zur Vermeidung anderer Nachteile der reinen Impulsschaltung wurde die kombi nierte Haltestrom- und Impulsschaltung vor geschlagen. Bei dieser kombinierten Schal tung werden dem Empfangsrelais sowohl Impulse, als auch Halteströme zugeführt. Die Schaltung vereinigt im gewissen Sinne zwar die Vorteile, die beide genannten Systeme besitzen, doch macht sich wegen der Verwen dung der Halteströme eine Abhängigkeit der Zeichenlänge vom Eingangspegel, wenn auch in geringerem Masse als bei der reinen Haltestromschaltung bemerkbar.
Der Telegraphenbetrieb über lange Lei tungen erfordert nun, dass die Empfangs schaltungen auch bei Schwankungen des Ein gangspegels um etwa 0,5 Neper noch ein wandfrei arbeiten.
Diese Abhängigkeit vom Eingangspegel zu beseitigen, besonders bei Haltestrom mit Impulsüberlagerung, ist die Aufgabe der Er findung, und sie wird dadurch gelöst, dass die Pegelschwankungen automatisch unterdrückt werden. Nach der Erfindung geschieht dies in der Weise, dass in einem über zwei Elek troden einer Vorverstärkerröhre verlaufenden Stromkreis eine Kombination eines Konden- sators mit einem ohmschen Widerstand liegt. Die Kombination kann bestehen: 1. Aus einer Parallelschaltung eines Kondensators mit einem Widerstande.
2. Aus einem Kondensator in Reihe mit der röhrenseitigen Vor- oder Nachübertrager wicklung und einem ohmschen Widerstand, der Übertragerwicklung und Kondensator überbrückt.
Bei Verwendung der Parallelschaltung, und zwar im Gitterkreis der Vorverstärker röhre ist es zweckmässig, die negative Vor spannung dieser Röhre so einzustellen, dass bei dem geringsten betriebsmässig auftreten den Eingangspegel noch keine Gitterströme auftreten. Ist beispielsweise b. der normale Betriebswert des Pegels, so kann die Vor spannung so gewählt werden, dass bei b, - 0,5 gerade noch kein Gitterstrom ent steht. Dessen Vorspannung würde ungefähr gleich dem Maximalwert der zum Betrieb des Empfangsrelais mindest erforderlichen Steuerwechselspannung sein.
Es ist vorteil haft, die Anodenspannung der Vorverstärker röhre dabei so zu wählen, dass die dynamische Kennlinie der Röhre bei der mindesterforder lichen Steuerwechselspannung bis annähernd an ihr unteres Knie ausgesteuert ist. Sowohl die Wahl der Gittervorspannung wie der Anodenspannung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 näher er läutert werden.
Bei Verwendung einer Parallelschaltung von- Kapazität und ohmschem Widerstand im Anodenkreis der Verstärkerröbre zur Konstanthaltung des Pegels kann bei ent sprechend hoch gewählter Anodenspannung die negative Vorspannung des Gitters so be messen werden, dass der mittlere Anoden gleichstrom mit dem Eingangspegel schwankt. Durch den im ohmschen Widerstand der Parallelschaltung bewirkten Spannungsab fall würde die Kennlinie der Verstärkerröhre derart verlagert werden, da.ss die Amplitude des Zeichenstromes sich bei den Pegelschwan kungen nur wenig ändert.
Der dem Wider stand parallelliegende Kondensator würde dann dazu dienen, von dem Spannungsabfall am Widerstand einen bestimmten zeitlichen Mittelwert zu bilden.
Bei der unter 2 genannten Ausführungs form der Erfindung kann ein Kondensator in die Gitter- bezw. Anodenleitung der Vor verstärkerröhre in Reihe mit dem Vor- bezw. Nachübertrager eingeschaltet und Konden sator und Übertrager gemeinsam durch einen ohmschen Widerstand überbrückt werden, vergleiche Abb. ja. In diesem Falle würde an dem Widerstand ausser dem Gleichspan nungsabfall, der die Verlagerung des Arbeits punktes bezw. der Kennlinie der Röhre her beiführt, noch die Wechselspannung liegen, die am Übertrager auftritt..
Der dadurch be dingte Wechselstrom würde aber bei rich tiger Bemessung des Widerstandes sehr schwach und praktisch wirkungslos sein, so dass diese Schaltungen den unter 1 beschrie benen gleichwertig sind. Sowohl im Falle der Schaltung im Gitter kreis, als auch im Falle der Schaltung im Anodenkreis ist es zweckmässig; der Paral lelschaltung eine Zeitkonstante, die ein Viel faches der mittleren Zeichenlänge ist, zu geben. (Unter Zeitkonstante wird dabei das Produkt aus Kapazität und Widerstand ver standen.) Dadurch kann in beiden Fällen die am Widerstand auftretende Gleichspannung für einen bestimmten, mehrere Zeichenlängen umfassenden Bereich nahezu konstant gehal ten werden.
Die Wirkungsweise der Einrichtung nach der Erfindung soll an einem Ausführungs beispiel näher erläutert werden. Abb. 1 stellt eine Empfangsanordnung für Trägerstrom telegraphie mit Impulsverstärkung und Haltestrom dar. Von der beispielsweise mehr fach betriebenen Leitung L gelangen die Telegraphierzeichen über ein Filter F und eine einstellbare Dämpfungsschaltung D über den Übertrager U, auf das Gitter des Vorverstärkers V,. Im Gitterkreis dieses Vorverstärkers liegt die Parallelschaltung P eines.
Widerstandes Rg und einer Kapazität Cg. Von dem Vorverstärker gelangen die Zeichenströme über den Übertrager U2 in die Gleichrichteranordnung G, die beispielsweise aus Trockengleichrichtern bestehen möge. Von dem Trockengleichrichtersatz wird die Spannung einerseits in Form von Impulsen, anderseits. in Form einer für die Dauer der Zeichen konstanten Spannung an das Gitter der Röhre V2 gelegt. Im Ausgang der Röhre befindet sich das Empfangsrelais ER, mit zwei Wicklungen.
Die zweite Wicklung dient mit dem Widerstand .R.2 zur Kompensa tion der Magnetisierung des Anodenruhe stromes im Relais. Bei Ankunft eines Zei chens entsteht im Relais ein Strom, der sich aus Impulsen entgegengesetzter Richtung zu Anfang und zu Ende jedes Zeichens und aus einem Haltestrom von der Dauer der Zeichen zusammensetzt.
Die Wirkungsweise der Parallelschaltung P ergibt sich aus folgendem: Wie bereits früher angegeben, soll beim Minimalpegel, bei dem das Empfangsrelais in Tätigkeit. ge setzt wird, die Gittervorspannung so gewählt sein, dass durch die Zeichenströme gerade noch kein Gitterstrom ausgelöst wird. In Abb. 2 ist die dynamische Kennlinie der Röhre V, in Abhängigkeit von der Gitter spannung gezeigt. Gittervorspannung und Anodenspannung und mit ihr die Kennlinie sind so gewählt, dass die dem Mindestpegel entsprechende Steuerspannung s des Rohres V,_ oberhalb des Knies und unterhalb des Ge bietes des beginnenden Gitterstromes liegt.
Bei plötzlicher Vergrösserung des Pegels tritt ein Gitterstrom ein. Dieser Gitterstrom be wirkt zunächst eine Aufladung des Konden- sators Cg. Mit wachsender Gleichspannung am Kondensator Cg fliesst ein Teil, im statio nären Zustand der gesamte Gleichstromanteil des Gitterstromes über den Widerstand Re Bei Aussteuerung der Röhre über den Mini malpegel wird also automatisch die Vorspan- nung der Röhre ins Negative verlagert.
Da der Gitterstromanstieg im positiven Gitter- vorspannungsgebiet sehr steil ist, so stellt sich automatisch stets die negative Vorspan- nung G. -f- Rg ix ein, die annähernd gleich dem jeweiligen Maximalwert der Steuerspan nung s ist.
Das gilt umso genauer, je steiler der Anstieg des Gitterstromes ist und je grösser man den Widerstand Rg wählt Die Grösse des Widerstandes R, ist praktisch durch den Isolationswiderstand Gitterkathode einschliesslich der Zuleitungen begrenzt.
Beim Telegraphieren treten bei Aus steuerung über den Minimalpegel nur wäh rend der Zeichen Gitterströme, und zwar ent sprechend der Zeichenlänge von verschiedener Dauer auf. Damit nun die Gittervorspannung praktisch konstant bleibt, nur von dem Grad der Aussteuerung abhängt und sich nicht schon während eines Zeichens ändert, wird die Zeitkonstante der Parallelschaltung gross gegen die mittlere Zeichendauer, das heisst gleich einem Vielfachen der Zeichendauer ge macht. Die Zeitkonstante zu gross zu wählen, ist aber ungünstig, weil dann die Regelung bei plötzlichen Pegelschwankungen zu lang sam erfolgt.
In einem Ausführungsbeispiel der in Abb. 1 gezeigten Schaltung hat sich bei einem bestimmten Röhrentyp bei einer Ano denspannung von 100 Volt, einer negativen Gittervorspannung von - 3,6 Volt und einer Telegraphiergeschwindigl@eit von 600 Zeichen pro Minute (50 Baud) eine Zeitkonstante von Ra C = 1 sec als günstig erwiesen. erhielt dabei den Wert von etwa 1 bis 2,0 Megohm.
Da beim Telegraphieren nur während etwa der halben Zeit Zeichen auftreten, ist es vorteilhaft, die Röhre etwas stärker in das positive Gebiet auszusteuern, so dass während der Zeichen etwa der doppelte Gitterstrom fliesst.
Bei grösserer Überhöhung des Anfangs pegels macht sich infolge der Verschiebung des Arbeitspunktes gegen das Knie der Kennlinie eine Versteilerung der Zeichen bemerkbar. Auch werden dann durch die Wirkung des Gitterstromes die Zeichen an den Spitzen abgeflacht. Beide Erscheinun gen sind aber vorteilhaft, besonders wenn in folge hoher Telegraphiergeschwindigkeit die Siebketten nicht mehr voll ausschwingen.
In diesem Falle wird nämlich durch die Ver- steilerung des Anstieges und Abflachung der Spitzen die bei hoher Telegraphiergeschwin- digkeit häufig auftretende Welligkeit der Zeichen geglättet.
Bei dieser Versteilerung und Glättung der Spitzen, die also einer bes seren Annäherung an die erwünschte Recht ecksform entspricht, tritt jedoch keine Än derung der Zeichenlänge ein, da zwar bei der Annahme gleichen Pegels für die empfange nen und verstärkten Zeichen die Rechteck form der verstärkten Zeichen eine Zeichen verbreiterung bedeutet, durch das Arbeiten am untern Knie aber infolge der gekrümmten Kennlinie gleichzeitig eine Verkürzung der Zeichen stattfindet, vorausgesetzt, dass die Arbeitsbedingungen der Röhre richtig ge wählt sind.
Man ist also durch etwa stärkere Aussteuerung in der Lage, die Kurvenform zu verbessern und gleichzeitig die Zeichen länge von den Pegelschwankungen unab hängig zu erhalten.