DE1004662B

DE1004662B - Circuit arrangement for filtering out pulses of a predetermined width range from a pulse mixture

Info

Publication number: DE1004662B
Application number: DEI7568A
Authority: DE
Inventors: Meritt Lavon Miller
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1952-08-06
Filing date: 1953-08-06
Publication date: 1957-03-21

Description

Schaltungsanordnung zur Aussiebung von Impulsen eines vorbestimmten Breitenbereichs aus einem Impulsgemisch Die Erfindung betrifft einen Impulsselektionskreis und insbesondere einen solchen Kreis, der während des Impulsempfanges eine Geräuschunterdrtickung bewirkt. Circuit arrangement for filtering out pulses of a predetermined Width range from a pulse mixture The invention relates to a pulse selection circuit and especially such a circuit that suppresses noise during pulse reception causes.

Es sind bereits Anordnungen zur Aussiebung von Impulsen bestimmter Breite aus Impulsgemischen bekanntgeworden. Eine derartige Anordnung arbeitet im Prinzip wie folgt: Eine Impulsreihe mit verschiedenen breiten Impulsen wird auf einen Schwingungskreis gegeben. Die Vorderkante des auszuwählenden Impulses stößt den Schwingungskreis in seiner Eigenfrequenz an. Die Dauer einer Halbschwingung des Kreises entspricht dabei der auszuwählenden Impulsbreite. Beim Eintreffen der Hinterkante des Impulses am Schwingungskreis wird dieser nunmehr gedämpfte Kreis in gleicher Phase nochmals angestoßen. Die beiden gedämpften Schwing gungsamplituden überlagern sich und liefern bei Überschreiten eines Schwellwertes einer Torschaltung einen Ausgangsimpuls. Zur Dämpfung des Schwingungskreises ist diesem eine Dämpfungsröhre parallel geschaltet, die jedoch für die Dauer des anstoßenden Impulses gesperrt ist. Impulse anderer als der vorbestimmten Breite liefern kein konphases Anstoßen des Schwingungskreises, so daß sich die dann auftretenden gedämpften Schwingungen überlagern und teilweise gegenseitig aufheben. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß nicht unmittelbar Rechteckimpulse entstehen, zu deren Gewinnung noch weitere Röhrenstufen erforderlich sind. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Auswahl einer vorbestimmten Impulsbreite nur im Rahmen der für den Schwingkreis erzielbaren Kreisgüte möglich ist, und zwar infolge der bekannten Zieherscheinungen, so daß Impulsbreiten, die nicht wesentlich von einer Halbperiode des Schwingkreises abweichen, diesen immer noch gleichphasig anstoßen können. There are already certain arrangements for screening out pulses Width made known from impulse mixtures. Such an arrangement works in Principle as follows: A pulse train with different wide pulses is on given an oscillation circuit. The leading edge of the pulse to be selected hits the oscillation circuit in its natural frequency. The duration of a half oscillation of the circle corresponds to the pulse width to be selected. When the This now dampened circle becomes the trailing edge of the impulse on the oscillation circuit triggered again in the same phase. The two damped oscillation amplitudes superimpose and deliver when a threshold value of a gate circuit is exceeded an output pulse. A damping tube is used to dampen the oscillation circuit connected in parallel, but blocked for the duration of the impulse is. Pulses other than the predetermined width do not provide a conphase nudge of the oscillation circuit, so that the damped oscillations that then occur superimpose and partially cancel each other out. However, this arrangement has the disadvantage that square-wave pulses do not arise immediately, and there are still more to obtain them Tube stages are required. Another disadvantage is that choosing one predetermined pulse width only within the scope of the circular quality achievable for the resonant circuit is possible, as a result of the known pulling phenomena, so that pulse widths, which do not differ significantly from a half cycle of the oscillating circuit, this one can still trigger in phase.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der bekannten Impulsselektionskreise zu beseitigen. Dabei sollen aus einem Signalgemisch, das Impulse unterschiedlicher Länge bzw. Breite und Störimpulse enthält, nur die Impulse ausgesiebt werden, die einer vorgegebenen Länge bzw. Breite entsprechen, während alle Impulse, die kürzer als eine Minimallänge oder länger als eine Maximallänge sind, nicht durchgelassen werden. It is the object of the invention to overcome the disadvantages of the known pulse selection circuits to eliminate. In doing so, the impulses should be different from a mixture of signals Contains length or width and glitches, only the pulses are filtered out, which correspond to a given length or width, while all pulses are shorter than a minimum length or longer than a maximum length are not allowed to pass will.

Ferner soll mit dieser Anordnung das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert werden. This arrangement is also intended to improve the signal-to-noise ratio will.

Zu diesem Zweck sollen in einem Impulsselektionskreis die Vorteile einer Verzögerungsleitung ausgenutzt werden, an deren Anzapfungen eine Anzahl normalerweise leitender Dioden angeschlossen sind. For this purpose, in a pulse selection circle, the advantages a delay line can be exploited, at whose taps a number normally conductive diodes are connected.

Mit einer derartigen Anordnung lassen sich Impulse, die länger (breiter) oder kürzer (schmaler) als eine vorgegebene Impulslänge (-breite) sind, unterdrücken, was auch zu einer völligen Unterdrückung von Störimpulsen, z. B. atmosphärischen Störungen, führt.With such an arrangement, pulses that are longer (wider) or shorter (narrower) than a given pulse length (width), suppress, which also leads to a complete suppression of glitches, e.g. B. atmospheric Disturbances, leads.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird in einer Schaltungsanordnung zur Aussiebung von Impulsen eines vorbestimmten Breitenbereichs aus einem Impulsgemisch mit Impulsen beliebiger Breite und Störimpulsen mittels einer mehrfach angezapften Verzögerungsleitung dadurch gelöst, daß man die Kombination eines ersten Verriegelungskreises, der sowohl auf am Eingang als auch am Ausgang der Verzögerungsleitung auftretende Impulsspannungen anspricht und dadurch eine Impulsausgangs-Torschaltung sperrt, mit einem zweiten Verriegelungskreis verwendet. Dieser zweite Verriegelungskreis ist an jeden der Abgriffe der Verzögerungsleitung angekoppelt und sperrt normalerweise die Ausgangs-Torschaltung ebenfalls, wobei jedoch der zweite Verriegelungskreis bei gleichzeitiger Anwesenheit von Impulsspannung an jedem der Abgriffe unwirksam gemacht wird, so daß ein Impuls in der Verzögerungsleitung, dessen Dauer größer ist als die Summe der Verzögerungszeiten zwischen den Abgriffen, einen Ausgangs impuls liefert, wenn weder am Eingang noch am Ausgang der Verzögerungsleitung Impulsspannung vorhanden ist. The object on which the invention is based is achieved in a circuit arrangement for filtering out pulses of a predetermined width range from a pulse mixture with pulses of any width and interference pulses by means of a multiple tapped Delay line solved by combining a first locking circuit, the one occurring at both the input and output of the delay line Responds to pulse voltages and thereby blocks a pulse output gate circuit, used with a second locking circuit. This second interlocking circuit is coupled to each of the taps on the delay line and normally blocks the output gate also, but with the second latch circuit ineffective with the simultaneous presence of pulse voltage at each of the taps is made so that a pulse in the delay line whose duration is greater is, as the sum of the delay times between the taps, an output impuls delivers impulse voltage if neither at the input nor at the output of the delay line is available.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung, welche ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels darstellt, näher erläutert. The invention will now be based on the drawing, which is a circuit diagram represents an embodiment, explained in more detail.

In diesem Schaltbild ist die Eingangsröhre mit 10 bezeichnet und als Triode dargestellt. Zur besseren Erläuterung sind für die Kreiselemente bestimmte Werte angegeben. Selbstverständlich können diese Werte in bezug auf andere Ausführungsbeispiele in weiten Bereichen differieren und können vom Fachmann je nach dem gewählten Ausführungsbeispiel verändert werden. In this circuit diagram, the input tube is denoted by 10 and shown as a triode. For a better explanation, certain elements are given for the circular elements values specified. Of course, these values can be used in relation to other exemplary embodiments differ within wide ranges and can be determined by a person skilled in the art depending on the chosen embodiment to be changed.

Ein Signal, welches Impulse enthalten kann, die sowohl unter als auch über einer bestimmten gewünschten Mindestlänge liegen, gelangt zusammen mit den Geräuschkomponenten, die die Impulse verzerren, in der üblichen Weise an den Steuergitteranschluß 11 der Röhre 10, die bei der gewählten Schaltung und bei den angegebenen Werten der Schaltelemente z. B. eine Röhre vom Typ 5718 sein kann. Das Signal gelangt dann über den Kreis der Kathode 12, der einen üblichen gegen Masse geschalteten Kathodenfolgerwiderstand 13 enthält, an eine Verzögerungsleitung, die mit 15 bezeichnet ist. A signal which can contain impulses below and below also lie above a certain desired minimum length gets along with the noise components that distort the impulses in the usual way to the Control grid connection 11 of the tube 10, which in the selected circuit and in the specified values of the switching elements z. B. can be a tube of the type 5718. That The signal then passes through the circuit of the cathode 12, which is a common ground connected cathode follower resistor 13 contains, to a delay line, the is designated by 15.

Sie besteht aus einer Induktivität 16 mit verteilter Kapazität, welche durch die der Spule 16 parallel geschaltete Abschirmung 17 dargestellt wird. Die Leitung 15 kann als Koaxialleitung ausgebildet sein, deren äußerer Leiter (wie bei 18 dargestellt) geerdet ist und deren innerer Leiter durch die Spule 16 gebildet wird. Das linke Ende der Spule 16 ist über den Kondensator 50 mit dem Gitter 22 der Triode 23 verbunden, die mit der Triode 37 kathodengekoppelt ist und das rechte Ende der Spule ist über einen Widerstand 20 geerdet.It consists of an inductor 16 with distributed capacitance, which is represented by the shield 17 connected in parallel with the coil 16. the Line 15 can be designed as a coaxial line, the outer conductor of which (as in 18) is grounded and its inner conductor is formed by the coil 16 will. The left end of the coil 16 is connected to the grid 22 via the capacitor 50 connected to triode 23, which is cathode coupled to triode 37 and the right The end of the coil is grounded through a resistor 20.

Der innere Leiter ist mit einer Mittelanzapfung versehen, und jede dadurch gebildete Spulenhälfte ist wiederum in der Mitte angezapft. Die Verzögerungszeiten betragen beim Ausführungsbeispiel 1/2 ILs für die durch die Anzapfungen gebildeten Spulenteile. Die Anzapfungen sind an entsprechende Kathoden 25, 26 und 27 der Diodengleichrichter 28, 29 und 30 gelegt, deren Anoden durch eine Leitung 31 verbunden sind, die über einen Vorwiderstand 32 an eine Stromquelle geeigneter positiver Spannung gelegt ist, die gemäß dem Ausführungsbeispiel 14 V beträgt. Das äußere Ende der Verzögerungsleitung 15, das über den Widerstand 20 gegen Masse geschaltet ist, ist zugleich über die Leitung 35 und den Kondensator 51 an das Gitter 36 der Triode 37 geschaltet. Die Röhren 23 und 37 können beispielsweise Röhren vom Typ 5718 sein. The inner conductor has a center tap, and each The resulting half of the coil is in turn tapped in the middle. The delay times in the exemplary embodiment are 1/2 ILs for those formed by the taps Coil parts. The taps are on corresponding cathodes 25, 26 and 27 of the diode rectifiers 28, 29 and 30 placed, the anodes of which are connected by a line 31, which over a series resistor 32 is applied to a current source of suitable positive voltage which is 14 V according to the embodiment. The far end of the delay line 15, which is connected to ground via the resistor 20, is also via the Line 35 and capacitor 51 are connected to grid 36 of triode 37. the Tubes 23 and 37 can be, for example, 5718 type tubes.

Ihre Kathoden sind über die Leitung 38 an die Kathode 40 der Ausgangsröhre 41 gelegt. Das Steuergitter 43 der Röhre 41 ist mit dem Leiter 31 verbunden und liegt somit auf dem Anodenpotential der Diodengleichrichter 28, 29 und 30. Die Anode 45 der Röhre 41 ist über den Widerstand 46 an eine Quelle geeigneter positiver Spannung gelegt, die im Ausführungsbeispiel zu +200V gewählt ist. Das Ausgangssignal der Röhre wird von der Anode 45 an der Klemme 47 abgenommen. 52 und 53 sind Gittervorwiderstände, 54 und 55 Kathodenwiderstände der kathodengekoppelten Röhren 23 und 37; sie haben für das spezielle Ausführungsbeispiel die in der Zeichnung angegebenen Werte.Their cathodes are via line 38 to cathode 40 of the output tube 41 laid. The control grid 43 of the tube 41 is connected to the conductor 31 and is thus at the anode potential of the diode rectifiers 28, 29 and 30. The anode 45 of the tube 41 is connected via the resistor 46 to a source of suitable positive voltage placed, which is selected to + 200V in the exemplary embodiment. The output signal of the Tube is removed from anode 45 at terminal 47. 52 and 53 are grid resistors, 54 and 55, cathode resistances of the cathode-coupled tubes 23 and 37; They have for the special embodiment the values given in the drawing.

Die Wirkungsweise des dargestellten Kreises ist wie folgt: Die Anoden der Dioden 28, 29 und 30 werden von der zugehörigen Spannungsquelle (t 14 V) über den Widerstand 32 derart gespeist, daß bei Fehlen eines Eingangssignals die Dioden leitend sind und ein Strom über den Widerstand 20 gegen Masse fließt. Es sei angenommen, daß ein positiver Impuls von gewünschter Länge von der Kathodel2 der RöhrelO an die Verzögerungsleitung 15 gelegt wird. Die Länge des Impulses sei kleiner als es der Gesamtverzögerungslänge der Verzögerungsleitung entspricht, aber lang genug, um die durch dieDiodenansdlüsse gebildete Länge zu überbrücken. Gleichzeitig wird der Impuls an das Gitter 22 der Röhre 23 gelegt, und es sei angenommen, daß die Amplitude des Impulses groß genug ist, um die Röhre 23 von normalerweise nichtleitendem Zustand in einen leitenden zu überführen. Der Kathodenstrom der Röhre läßt dann über die Widerstände 54 und 55 ein in bezug auf Masse positives Potential entstehen, so daß das Potential der Kathode 40 in bezug auf Masse ansteigt und die Röhre 41 während des Durchgangs des Impulses durch die Verzögerungsleitung gesperrt ist. Nach Durchgang der Rückflanke des Impulses durch den Anfangspunkt der Verzögerungsleitung 15 wird das Gitter 22 wieder negativ, so daß die Röhre 23 wieder gesperrt wird. The operation of the circuit shown is as follows: The anodes the diodes 28, 29 and 30 are supplied by the associated voltage source (t 14 V) the resistor 32 fed in such a way that in the absence of an input signal, the diodes are conductive and a current flows through the resistor 20 to ground. Suppose that a positive pulse of the desired length from the cathode 2 of the tube 0 on the delay line 15 is laid. Let the length of the pulse be smaller than it corresponds to the total delay length of the delay line, but long enough, to bridge the length formed by the diode connections. At the same time will the pulse is applied to the grid 22 of the tube 23, and it is assumed that the The amplitude of the pulse is large enough to remove the tube 23 from being normally non-conductive To be converted into a conductive state. The cathode current of the tube then lets A positive potential with respect to ground is created via resistors 54 and 55, so that the potential of the cathode 40 increases with respect to ground and the tube 41 is blocked during the passage of the pulse through the delay line. After the trailing edge of the pulse has passed through the starting point of the delay line 15, the grid 22 becomes negative again, so that the tube 23 is blocked again.

Dadurch wird das positive Potential an der Kathode 40 der Röhre 41 beseitigt, so daß die Röhre 41 zur Aufnahme der Vorderflanke des Ausgangssignals leitend wird, jedoch unter der Voraussetzung, daß bei dem Durchgang der Rückflanke des Impulses durch den Anfangspunkt der Verzögerungsleitung die Vorderflanke noch nicht an ihrem Ende angekommen ist.This increases the positive potential at the cathode 40 of the tube 41 eliminated so that the tube 41 to receive the leading edge of the output signal becomes conductive, however, provided that the trailing edge during the passage of the pulse through the starting point of the delay line still has the leading edge has not reached its end.

In dem unerwünschten Falle, in dem der Impuls länger als die Verzögerung der Leitung ist, macht seine Vorderflanke, bevor seine Rückflanke am Anfang der Leitung 15 angekommen ist, das Gitter 36 der Röhre 37 positiv und damit diese leitend, so daß die Röhre 41 in derselben Weise wie vorher durch die Röhre 23 gesperrt wird und daher kein Ausgangssignal abgeben kann. Die Kreiskonstanten sind so gewählt, daß die Potentialänderung am Gitter 43 entsprechend der Unterbrechung aller Dioden 28, 29 und 30 die Röhre 41 nur entsperrt, wenn entweder die Röhre 23 oder die Röhre 37 gesperrt ist. In the undesirable case where the pulse is longer than the delay the lead is making its leading edge before its trailing edge at the beginning of the Line 15 has arrived, the grid 36 of the tube 37 is positive and thus conductive, so that the tube 41 is blocked by the tube 23 in the same manner as before and therefore cannot emit an output signal. The circle constants are chosen so that the change in potential at the grid 43 corresponds to the interruption of all diodes 28, 29 and 30 the tube 41 is only unlocked when either the tube 23 or the tube 37 is blocked.

Bei Vorhandensein von Impulsen gewünschter Länge, d. h. von Impulsen, die einerseits kürzer sind, als die Verzögerungszeit der Leitung 15 ausmacht welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie dargestellt, eine Gesamtverzögerungszeit von 2 Mikrosekunden hat -, die aber andererseits lang genug sind, die Dioden 28, 29 und 30 zu sperren, hebt ein solcher, eine Minimallänge von 1 Mikrosekunde besitzender Impuls beim Durchlaufen der Verzögerungsleitung nacheinander das Potential der Kathoden 25, 26 und 27 der entsprechenden Dioden 28, 29 und 30 und beendet hierdurch jeweils die normale Leitung in diesen Dioden. Wenn alle Dioden gesperrt sind, so ist der Stromfluß über den Widerstand 32 gegen Masse gesperrt. Es tritt in diesem Falle somit ein scharfer, positiver Potentialanstieg am Gitter 43 auf, und die Röhre 41 wird entsperrt, da zur gleichen Zeit durch keine der Röhren 23 oder 37 ein Strom fließt und somit die Kathode 40 über die Widerstände 54 und 55 dann direkt an Masse liegt. In the presence of pulses of the desired length, i. H. of impulses, which on the one hand are shorter than the delay time of the line 15 which makes up in the present exemplary embodiment, as shown, a total delay time of 2 microseconds - which, on the other hand, are long enough, the diodes 28, Blocking 29 and 30 cancels one with a minimum length of 1 microsecond Pulse when passing through the delay line successively the potential of the cathodes 25, 26 and 27 of the respective diodes 28, 29 and 30 and thereby terminate respectively the normal conduction in these diodes. If all diodes are blocked, so is that Current flow blocked through resistor 32 to ground. It occurs in this case thus a sharp, positive potential rise at grid 43, and tube 41 is unlocked because there is no current through either of the tubes 23 or 37 at the same time flows and thus the cathode 40 via the resistors 54 and 55 then directly to ground lies.

Trifft die Rückflanke des Impulses auf die Kathode 25 der Diode 28, so wird diese wieder leitend und sperrt den Ausgangskreis der Röhre 41. Auf diese Weise wird das Ausgangssignal notwendigerweise kürzer als das Eingangssignal, jedoch werden die Signalstörkomponenten, die mit den Signalen über die Leitung 15 geleitet werden, über den Widerstand 20 gegen Masse abgeleitet, so daß sie im Ausgangssignal nicht auftreten können. If the trailing edge of the pulse hits the cathode 25 of the diode 28, so this becomes conductive again and blocks the output circuit of the tube 41. On this Way, the output signal will necessarily be shorter than the input signal, however the signal interference components, which are conducted with the signals via line 15 are derived through the resistor 20 to ground, so that they are in the output signal cannot occur.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Circuit arrangement for filtering out pulses a predetermined width range from a pulse mixture with pulses of any desired Width and glitches by means of a multiple tapped delay line, characterized by the combination of a first locking circuit that has both to pulse voltages occurring at the input as well as at the output of the delay line responds and thereby blocks a pulse output gate circuit, with a second Interlock circuit coupled to each of the delay line taps is and normally also blocks the output gate, but the second locking circuit with the simultaneous presence of pulse voltage on each of the taps is made ineffective, so that a pulse in the delay line, the duration of which is greater than the sum of the delay times between the actions, delivers an output pulse if neither at the input nor at the output of the delay line Pulse voltage is present.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the second Interlocking circuit from a number of each in series with one of the taps and one common bias source lying rectifiers and that the current flow Bias voltage generated by the rectifier, which the pulse output gate circuit locks.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the first locking circuit contains a pair of electron tubes, one of which coupled to the beginning and the other to the end of the delay arrangement is that each of these tubes in the presence of a pulse voltage on its associated The coupling point is conductive and thereby blocks the pulse output gate circuit.

Publications considered: Austrian Patent Specification No. 166 422; Swiss Patent No. 270 410.