Schaltungsanordnung mit Gasentladungsröhre. Die Erfindung betrifft eine Schaltungs anordnung mit einer Gasentladungsröhre, welche mehrere Entladungsstrecken aufweist.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, den Anwendungsbereich von derartigen Gas entladungsröhren, und zwar sowohl von Kalt kathodenröhren wie auch von Thyratron- röhren, zu erweitern.
Die erfindungsgemässe Schaltungsanord nung, bei der eine Entladung in einer ersten Entladungsstrecke der Gasentladungsröhre die Zündspannung einer benachbarten nicht gezündeten Entladungsstrecke herabsetzt, weist ferner einen Impulseingang und ausser dem zu und zwischen den Entladungsstrecken Schaltungsverbindungen solcher Art auf, dass ein an den Impulseingang angelegter Impuls in Verbindung mit der genannten Zünd spannungsherabsetzung eine andere Strecke zum Zünden bringt. Erfindungsgemäss ist diese Schaltungsanordnung gekennzeichnet durch Schaltungselemente, welche einen Teil der genannten Schaltungsverbindungen bil den und derart ausgebildet und angeordnet sind, dass infolge der Impulsanlegung die Entladung der ersten Strecke gelöscht wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.
Fig.1 zeigt eine Gasentladungsröhre mit drei Kathoden 1C, 2C, 3C und einer gemein samen Anode A. Die Anode A ist über einen Widerstand R3 mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle V von zum Beispiel 220 V verbunden. Die erste und dritte Kathode 1C, 3C sind über je ein Widerstands-Kapazitäts- Netzwerk Ci, R, respektiv<I>C2, R2</I> mit Erde verbunden. Die zwischenliegende Kathode 2C ist über einen Widerstand R4 mit dem Schie ber eines Potentiometers R5 verbunden, welches zwischem einem positiven Potential und Erde liegt.
Die Leitung zwischen R4 und dem Schieber des Potentiometers R5 ist über einen Kondensator C mit einer Impulsquelle PS verbunden.
Nehmen wir an, dass anfänglich ein Strom über R3, die gemeinsame Anode r1, die Kathode 1C und den Widerstand R, nach Erde fliesst, wobei der Kondensator C, ge laden wird. Die Batteriespannung wird über den Widerstand R3, die Entladungsstrecke zwischen El und 1C und den Widerstand R1 geteilt.
Das Potential über R3 ist mit V1, dasjenige über der Endladungsstrecke mit VS und das über R, mit V2 bezeichnet. V, und V2 betragen zum Beispiel je 60 Volt und VS, die Röhrenbrennspannung, 100 V.
Das Potential an der Kathode 2C ist mit <I>VB</I> bezeichnet und wird mittels des Poten- tiometers R5 gleich dem Potential V2 ge macht. Das Potential der dritten Kathode 3C ist Null. Dieser Zustand ist in der linken Spalte von Fig. 2 gezeigt, welche den Poten tialverlauf an den drei Kathoden zeig:.
Ein negativer Impuls von der Amplitude V2 wird über den Kondensator C3 an den Widerstand R4 angelegt, was in Fig. 2 durch die erste vertikale gestrichelte Linie darge stellt ist. Das Potential an der Mittelkathode 2C wird auf Null verringert, und infolge der Ionisationskopplung überträgt sich die Ent- s ladung nach dieser Strecke, da die Spannung an der Strecke von VS auf<I>VS</I> + <I>V2</I> ver grössert wird.
Die gesamte Batteriespannung wird jetzt zwischen die zweite Entladungsstrecke und u den Widerstand R3 aufgeteilt. Da die zweite Entladungsstrecke bei der Spannung VS brennt, steigt jetzt die Spannung über R3 auf V1 + V2 an und verringert dadurch die Spannung an der ersten Entladungsstrecke s von VS auf VS-V2. Die .Spannung an der ersten Entladungsstrecke wird deshalb unter die Brennspannung verringert und die erste Entladungsstrecke erlischt.
Der Kondensator Cl entlädt sich jetzt und das Potential an o der ersten Kathode fällt schnell auf Null ab. Bei Beendigung des Impulses kehrt das Potential an der Kathode 2C auf den Wert <I>VB = V2</I> zurück, so dass die Spannung über R3 gleich V1 wird. Dieser Zustand ist durch die zweite vertikale gestrichelte Linie in Fig. 2 gezeigt. Die Spannung an der dritten Entladungsstrecke wird jetzt VS + V2, und die Ionisationskopplumg veranlasst die Zün dung dieser Entladungsstrecke.
Die Span , nung an der zweiten Entladungsstrecke wird jetzt auf VS + V2 erniedrigt, während die Kathode 3C auf Erdpotential liegt und der Kondensator C2 sich auflädt, wodurch die mittlere Entladungsstrecke in derselben Weise wie die erste Entladungsstrecke zum Erlöschen gebracht wird. Dieser Vorgang ist in Fig.2 zwischen der zweiten und dritten vertikalen gestrichelten Linie dargestellt.
Das Potential an der ersten Kathode 1C fällt infolge der Entladung vom Kondensator Cl mit einer Zeitkonstante Cl R1 auf Null ab und das Potential der dritten Kathode 3C erhöht sich auf ein Potential V2 mit der Zeitkonstante
EMI0002.0031
Wenn die erste Entladungsstrecke 1C brennt und ein elektrischer Impuls an die zweite Entladungsstrecke 2C angelegt wird, verursacht dies automatisch die Übertragung der Entladung von der ersten Entladungs strecke nach der dritten Entladungsstrecke 3C, wobei die erste Entladungsstrecke 1C zum Er löschen gebracht wird.
Wenn jetzt ein zweiter Impuls an die Kathode 2C angelegt wird, wird die Entladung nach der ersten Entladungsstrecke in gleicher Weise zurückübertragen, wie dies zwischen der dritten und vierten gestriehelten vertikalen Linie in Fig. 2 durch die Potentialveränderun gen gezeigt ist.
Für eine befriedigende Arbeitsweise dieser Anordnung ist es notwendig, dass die Ionisa- tionskopplung zwischen der ersten und dritten Entladungsstrecke geringer ist als zwischen der ersten und zweiten Entladungsstrecke. In einem praktischen Fall verringerte der Strom der ersten Entladungsstrecke das Zündpoten- tial der zweiten Strecke auf einen etwa 40 V über der Brennspannung liegenden Wert und das Zündpotential der dritten Entladungs strecke auf einen 80 V über der Brennspan- nung liegenden Wert.
Ein mit einer Span nung V2 gleich 60 V betriebener Zähler arbeitet so mit genügender Sicherheit. Eine Elektrode, die die Entladung von einer Ka thode nach einer andern überträgt, wie dies die Elektrode 2C tut, wird als Übertragungs elektrode bezeichnet.
Fig. 3 zeigt die Verwendung von Übertra gungselektroden in einer Verteilerröhre mit einer grossen Anzahl Kathoden.
Die Übertragungselektroden 2C, 4C, 6C üsw. sind zwischen den Arbeitskathoden 1C, 3C, 5C usw. angeordnet. Die Übertragungs elektroden sind abwechslungsweise mitein ander verbunden, und die so gebildeten Elek- trodensätze 2C, 6C usw. und 4C, 8C usw. sind mit den RC-Kreisen R41, R43, C31 bzw. R42, R44, C32 und einer gemeinsamen Vorspan- nungsquelle verbunden.
Ferner sind geeignete Mittel vorgesehen, . um negative Spannungs impulse an C31 und C32 anzulegen. Wenn die Entladungsstrecke<B>A-1 C</B> anfänglich leitend ist, überträgt der erste an den Eingang 1 an gelegte Impuls die Entladung über die erste Übertragungselektrode 2C nach der zweiten Arbeitsentladungsstrecke A-3C. Der zweite Impuls gelangt an den Eingang 2 und über trägt die Entladung nach der Entladungs strecke A-5C usw. Wenn die entsprechende Arbeitsentladungsstrecke zündet, tritt ein Spannungsabfall von beispielsweise 60 V an dem entsprechenden RC-Kathodenkreis auf.
Ein besonderes Merkmal dieser Art Zähl einrichtung besteht darin, dass die Richtung, in welcher die Entladefolge fortschreitet, durch die Lage derjenigen Entladungsstrecke bezüglich der leitenden Entladungsstrecke be stimmt ist, an welche der nächste oder erste Impuls angelegt wird. Wenn der erste Impuls an den Eingang 1 angelegt wird, wenn A-3C leitend ist, schreitet die Entladungsfolge von rechts nach links vorwärts, und wenn der erste Impuls an den Eingang 2 angelegt wird, schreitet die Entladungsfolge von links nach rechts fort.
Dieses Merkmal macht die Vor richtung für eine numerische Steuerung brauchbar, wie sie bei automatischen Telephon anlagen verwendet wird, und die Röhre kann als ein Impuls-Regenerator verwendet werden, da die Ziffer sowohl eingezählt wie auch um gekehrt ausgezählt werden kann. Dies ver meidet die Schwierigkeit, komplementäre Zahlen verwenden zu müssen.
Wenn individuelle Kathodenausgangskreise für die verschiedenen I3auptentladungs- strecken nicht erforderlich sind, können die Kathoden in wechselnder Folge miteinander verbunden werden und die Anzahl der RC- Netzwerke verringert sich auf zwei. Fig.4 zeigt eine derartige Schaltung, in welcher auch Mittel vorgesehen sind, welche in Abhängig keit der Kathodenpotentiale die Richtung be stimmen, in der die Entladung bei aufein- anderfolgenden Impulsen fortschreitet.
Wenn eine Richtungsumkehrung der fortschreiten den Entladungsfolge erforderlich ist, werden die Verbindungen zwischen den Gleichrichtern und den Kathoden umgekehrt. Die Arbeits kathoden 1, 5, 9 usw. sind miteinander ver bunden und die Kathoden 3, 7, 11 usw. sind getrennt davon ebenfalls miteinander verbun den lind jeder Satz dieser Elektroden ist mit einem Widerstands-Kapazitäts-Netzwerk C4, R4 resp. C3, R3 verbunden.
Die übertragungselektroden 2, 6, 10 usw. und 4, 8,12 usw. bilden auch je einen Satz mit einander verbundener Elektroden, und jeder Satz ist über einen Widerstand R5 resp. R6 mit 80 V positiv vorgespannt.
Die gemeinsame Anode ist mit der Batterie von 220 Volt über den Widerstand R7 ver bunden, an welchem, sobald eine Strecke ge zündet ist, ein Spannungsabfall von 60 V auf tritt, so dass die Anode auf einem Potential von 160 V liegt. Jeder Satz von Übertragungs elektroden ist über einen Kondensator C2 resp. C, und einen Widerstand R2 resp. R1 über einen für beide Leitungen gemeinsamen Widerstand R$ mit ' dem -I- Pol einer 60-V- Batterie verbunden und über einen Kondensa tor C5 mit einer Quelle PS verbunden, welche negative Impulse von 60 V liefert.
Die Ver bindungspunkte zwischen den Kondensatoren C1 bzw. C2 und den Widerständen R1 bzw. R2 sind über Gleichrichter MR, resp. MR2 und einen Zweiweg-Doppelkontaktschalter S1, S2 mit den Arbeitskathoden verbunden.
Ein Impuls von PS gelangt an beide Widerstände R1 und R2, aber er wird für den einen der Sätze von übertragungselektroden in der folgenden Weise umwirksam gemacht Die gezündete Arbeitsentladungsstrecke weist ein positives Kathoden-Potential von 60 V auf, und dieses liegt auch an der Anoden seite des entsprechenden Gleichrichters MR, oder MR2. Sobald nun ein negativer Impuls ankommt, wird der betreffende Gleichrichter durchlässig, so dass das positive Potential an der Elektrodenseite von R1 oder R2 bestehen bleibt,
obwohl der negative Impuls .das Poten- tial auf der andern Seite der Widerstände R1 und R2 auf Null reduziert, und daher wird kein Zündpotential auf den dem leitenden Gleichrichter zugeordneten Satz von über tragungselektroden aufgeprägt.
Je nach der Schalterstellung des Schalters S1, S2 wird sich die Entladungsfolge nach -unten oder nach oben fortsetzen. Wenn die Entladungsstrecke 3 gezündet ist, liegt ein Potential von -I-60 Volt über den Schalter Si an der Anode des Gleichrichters 111R1. Beim Eintreffen eines Impulses über C5 verbleibt der Verbindungspunkt von Cl, R1 infolge seiner niederohmigen Verbindung<B>-</B>über den Gleichrichter MIR,
mit der Kathode 3 auf dem Potential von -f-60 Volt und der negative Impuls kann nun über C2, R2 zur Verbin dungsleitung, welche zur Kathode 2 führt, übertragen werden. Die Entladungsfolge wird somit nach unten verlaufen.
Wenn jedoch der Schalter S1, S2 in der umgekehrten Stellung steht, wird das Potential von der Kathode 3 an 31R2 angelegt, um die Impulse über C2 nach der Kathode 2 zu neutralisieren, so .dass ein negativer Impuls nur über RI., C1 wirksam wird, um die Entladungsstrecke 4 zu zünden, und die Entladungsfolge wird nach oben weitergehen.
Obgleich die Arbeitskathoden gruppen weise mit gemeinsamen Netzwerken verbunden sind, entsteht keine Störung; da in jedem Zeit punkt nur eine Gruppe ein eine Zündung er möglichendes Kathodenpotential erhält. In gleicher Weise hat die Verbindung der Impuls leitungen mit gemeinsamen übertragungs- elektrodengruppen keine nachteilige Wirkung, da nur diejenigen Übertragungsentlade- strecken durch Ionisationskopplung zünden können, die benachbart einer gezündeten Ent ladungsstrecke liegen, und für die eine andere dieser beiden Strecken wird die Wirkung der Impulse in der soeben beschriebenen Weise neutralisiert.
Die in Fig. 4 gezeigte -Zähleinrichtung dient zur Speicherung von Wahlimpulsen. Eine Ziffer darstellende Impulse verursachen eine Entladungsfolge von der anfänglichen Lage in Richtung nach einer Kathode, die der aufgespeicherten Ziffer entspricht. Wenn es später erforderlich ist, wird der Schalter S betätigt, und die Entladungsfolge schreitet impulsmässig in der entgegengesetzten Rich tung fort. Die Anzahl der Impulse, die nötig sind, um die Entladung in die Ausgangslage zurückzubringen; stellt die aufgespeicherte Ziffer dar.
Die Zündelektrode T kann ausser zur Zün dung der Strecke 1 auch dazu verwendet werden, um eine elektrische Anzeige zu geben, dass die Entladung an den Ausgangspunkt zurückgekehrt ist, und sie wirkt in diesem Fall als Sonde in der ersten Entladungs strecke, die eine Spannung von der ersten Entladungsstrecke ableitet.
Es besteht in der Telegraphie ein Bedürf nis nach einer Wählvorrichtung, welche eine bestimmte abgehende Leitung in Abhängig keit eines Fernschreibersignals auswählen kann. Eine bekannte Läisung der Aufgabe besteht darin, eine Anzahl von Röhren wie in Fig. 5 gezeigt anzuordnen. Wenn man bei der obersten Röhre beginnt und einen Dreier- Code verwendet, welcher aus den Elementen Zeichenstrom M und Trennstrom S gebildet ist, ist es möglich, eine bestimmte von 8 Ab gangsleitungen zu erreichen.
Jede Röhre be reitet die zwei ihr folgenden Röhren für die Zündung vor, und je nachdem, ob das fol gende Zeichenelement ein Element. ill oder 48 ist, wird die eine oder andere der beiden Röhren gezündet.
Die Buchstaben unter den Röhren der letzten Reihe bezeichnen die Signalfolge, durch welche die Röhre gezündet worden ist. <B>HAIS</B> zum Beispiel bedeutet Trennstrom, Zeichenstrom, Trennstrom.
Fig. 6 zeigt eine derartige Anordnung, bei der alle Entladungsstrecken im gleichen Ent ladungsgefäss untergebracht sind. Alle Ka thoden und Übertragungselektroden haben eine gemeinsame Anode.
Die Impulse werden entweder nach den Zeichen= oder :Trennübertragungselektroden 117 bzw. S geschaltet, und die Ausgangsströme werden zwischen; der ausgewählten Endkathode und der gemeinsamen Anode erhalten. Es ist ersichtlich, dass irgend eine aus einer Anzahl abgehender Leitungen L ausgewählt werden kann. Anstatt eines Dreier-Codes aus zwei Elementen kann auch ein Fünfer-Code ange wendet werden, in welchem Fall eine Ab gangsleitung aus 32 möglichen ausgewählt werden kann.
Fig. 7 zeigt eine praktisch günstigere An ordnung der in Fig. 6 gezeigten Elektroden anordung, um ein genaues Arbeiten zu er- reichen. Die Pntladungsfolge bewegt sich nach rechts oder nach links von der Start kathode aus, je nachdem, ob der erste Im puls ein Zeichen- oder Trennimpuls ist.
Fig.8 zeigt eine Röhre, die dazu dient, Zeichen eines binären Dreier-Codes zu erzeu gen und bei der zwei zusätzliche Reihen Übertragungsentladungsstrecken und zwei zu sätzliche Reihen (SR und ER) Hauptent- ladungsstrecken vorgesehen sind, wobei jede Reihe eine Entladungsstreckenanzahl hat, die gleich der Anzahl der letzten Stufe LR der Pyramide ist. Die Übertragungskathoden sind durch die Buchstaben X, Y bezeichnet, an die phasenverschobene Folgen von Span nungsimpulsen angelegt werden.
Die Verbin dungen nach den Übertragungskathoden sind nicht gezeigt, sind jedoch gleich jenen in Fig. 3, wobei jede Reihe von Übertragungs kathoden in Fig. 8 als eine der Übertragungs kathoden in Fig.3 zu betrachten ist. Die Hauptkathoden sind durch Kreise bezeichnet, und mit M oder S bezeichnet, je nachdem, ob der zu ihr fliessende Entladungsstrom ein Zeichen- oder Trennsignal erzeugt. Die An ode ist schematisch mit AN bezeichnet.
Jede llauptkathode ist mit einer von vier Leitun gen verbunden, von denen jede über ein Widerstands -Kapazitäts-Kopplungsnetzwerli: R1, Cl <B>...</B> R4, C4 mit der Zeichen- oder Trenn wicklung eines Telegraphenrelais SR verbun den ist, dessen Signalisierungskontakte mit sry, bezeichnet sind. Die Hauptkathoden der Endreihe ER werden Basiskathoden genannt, sie sind alle über R3, C3 mit der Zeichenwick lung des Relais SR verbunden, um die Ruhe lage auf einem Signalkanal einzustellen.
Wenn eine bestimmte der letztgenannten Ent ladungsstrecken, zum Beispiel die Strecke 6, durch irgendein bekanntes Mittel gezündet wird, wird die Zeichenwicklung vom Relais SR erregt, und der Anker srl wird auf seinem m-Kontakt gehalten. Wenn die Im pulsfolgen an die übertragerkathoden X, Y angelegt werden, wird der erste Impuls an den X-Kathoden die Entladung auf die der gezündeten Basiskathode am nächsten liegen den Entladiuigsstrecke in der Startstufe SR übertragen.
Das Auslöschen der Entladungs strecke 6 in der Basiskathodenstufe erregt die Wicklung 111 ab, und die Entladung der Ent ladungsstrecke in der Startstufe erregt die Wicklung S und der Anker srl wechselt nach dem Kontakt s, wodurch ein Trennsignal aus gesendet wird.
Der nächste Y-Impuls überträgt die Ent ladung nach der entsprechenden Strecke in der letzten Reihe LR der Pyramide. In jeder Reihe der Pyramide sind einige Entladungs strecken erforderlich, um Zeichenströme zu erzeugen und andere, um Trennströme zu er zeugen. Zeichenkathoden sind in den ver schiedenen Reihen zusammen vielfachge- schaltet, und die Trennkathoden sind eben falls vielfachgeschaltet, so dass zwei Vielfach sätze für jede Zeichenart vorhanden sind.
Die Vielfachschaltungen sind einzeln über die Widerstands-Kapazitäts Kopplungsnetzwerke R1, Cl . . . R4, C4 mit den entsprechenden Wicklungen vom Relais SR verbunden.
Die Reihenfolge der zündenden Entla dungsstrecken ist durch die Auswahl der ersten Entladungsstrecke bestimmt, da jede Entladungsstrecke in jeder Reihe nur eine einzige Strecke in der nächsten Reihe bei der gegebenen Arbeitsrichtung beeinflussen kann. Die Folge von Entladungsstrecken, die zün den, wenn die Entladungsstrecke 6 in der Basiskathodenstufe zuerst gezündet wird, ist durch eine gestrichelte Linie angegeben, und es wird der Code S-11SM-111 ausgesandt wer den. Das Stoppelement 111 wird immer unter Steuerung der obersten Entladungsstrecke ausgesandt.
Jede Kombination des binären Dreier-Codes kann durch die gezeigte Röhre ausgesandt werden.