DE1027239B

DE1027239B - Verfahren zur Erzeugung sehr schmaler rechteckfoermiger Impulse

Info

Publication number: DE1027239B
Application number: DES41790A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Otto Macek
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-12-02
Filing date: 1954-12-02
Publication date: 1958-04-03

Description

DEUTSCHES

In der Nachrichtentechnik werden zur Untersuchung der Übertragungskonstanten von Vierpolen häufig sogenannte Stoßfunktionen,, das sind sehr schmale rechteckförmige Impulse, verwendet. Zur Erzeugung solcher Impulse ist es bereits bekannt, eine beliebige Laufzeitkette in den Anodenkreis einer Röhre zu legen, an deren Gitter ein steiler auslösender Impuls gelegt wird. Auf diese Weise werden Impulse, deren Länge der doppelten Laufzeit der Laufzeitkette proportional sind, erzeugt. Es gibt auch Schaltungen, bei denen der Auslöseimpuls über eine Laufzeitkette oder ein Laufzaitkabel rückgekoppelt wird.

Fernerhin ist es bekannt, zur Erzeugung schmaler rechteckförmiger Impulse zwei Rechteckspannungen gleicher Amplitude unterschiedlicher Phasenlage zu verwenden und durch Subtraktion dieser beiden Rechteckspannungen Impulse zu erzeugen.

Eine dies bewirkende Anordnung ist z. B. so aufgebaut, daß dem Eingangskreis äiner Verstärkerröhre eine Rechteckspannung zugeführt wird und ein am Kathodenwiderstand abgegriffenes gleichphasiges Rechtecksignal mit einem zwischen der Anode und dem negativen Pol der Anodenspannungsquelle abgegriffenen, über ein. Laufzeitglied geleiteten und dementsprechend pha.senverschobenen gegenpbasigen Rechtecksignal überlagert wird. Durch diese Überlagerung des ersten Rechtecksignals mit dem gegenphasigen phasenverschobenen zweiten Rechtecksignal ergibt sich somit die gewünschte Rechteckspannung als Differenzsignal.

Bei einer weiteren bekannten, dem gleichen Zweck dienenden Anordnung wird die Differenzbildung zweier gegeneinander phasenverschobener Reehteckimpulsreihen dadurch erzielt, daß zwei in Gegentakt geschaltete Verstärkerröhren gitterseitig gleichphasig mit einem Impuls großer Flankensteilheit beaufschlagt werden und im Anodenkreis einer der beiden Verstärkerröhren ein die erforderliche Phasenverschiebung hervorrufendes Laufzeitglied angeordnet ist.

Eine Überlagerung zweier gleichartiger, eine bestimmte Phasenverschiebung gegeneinander aufweisender Impulszüge durch Zuführung jedes derselben an ein anderes Steuergitter ein und derselben oder zweier verschiedener Elektronenröhrensysteme bei einem einzigen gemeinsamen Anodenkreis ist gleichfalls bekannt, doch geschieht dies lediglich zu dem Zwecke, eine Auswahl zwischen längeren, und kürzeren im Impulszug enthaltenen Einzelimpulsen zu treffen. Falls nämlich die zeitliche Verschiebung beider Impulszüge größer ist als die kleinere Impulslänge und kleiner als die größere Impulslänge, so ergibt sich bei jedem längeren Impuls ein gleichzeitiges Auftreten der Impulsspannungen an beiden Steuergittern, was zu einer relativ großen Anodenstromänderung und Verfahren zur Erzeugung
sehr schmaler rechteckförmiger Impulse

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dr. phil. Otto Macek, Haar bei München,
ist als Erfinder genannt worden

damit zu einer Kennzeichnung des längeren Impulses führt.

Außerdem wurde bereits vorgeschlagen, die durch Überlagerung zweier Rechteckspannungen erzeugten Impulse zur Erzielung einer einstellbaren Breite der Impulse aus zwei Sinusschwingungen durch eine in an sich bekannter Weise vorgenommene Begrenzung zu erzeugen und die gegenseitige Phasenlage der beiden Sinusschwingungen einstellbar zu machen.

In der für die Erzeugung schmaler Impulse bereits vorgeschlagenen Schaltungsanordnung sind zur Begrenzung und Herstellung der rech teckförm igen Spannung zwei Verstärkerröhren vorgesehen. Entweder sind sie anodenseitig parallel geschaltet und werden dann gitterseitig von phasenverschobenen, sich annähernd in Gegenphase befindlichen Sinusspannungen gespeist, wobei dann ein gemeinsamer Anodenwiderstand vorgesehen ist, an dem die Impulse durch Überlagerung der Anodenwechselströme gebildet werden. Die Verstärkerröhren können aber auch gitterseitig von den phasenverschobenen Sinusspannungen annähernd in Phase gespeist werden; dann ist es zur Bildung der Impulse erforderlich, daß die Röhren in Gegentaktschaltung betrieben werden.

Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung zur Erzeugung sehr schmaler rechteckförmiger Impulse, vorzugsweise für eine Impulsbreite von 10 bis

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100 nsec, bei der Mittel-vorgesehen sind, die zwei Rechteckspannungen gleicher Amplitude verschiedener Phasenlage aniplitudenmäßig subtrahieren, ist dadurch gekennzeichnet, daß eine eine große Steilheit aufweisende Verstärkerröhre Verwendung findet, an deren Gitter die eine der -Rechteckspannungen und an deren Kathode die andere der Rechteckspannungen geführt werden, daß in einem der beiden die Rechteckspannungen der Verstärkerröhre zuführenden Wege ein veränderbares Laufzeitglied eingeführt ist und daß ein Eichteiler vorgesehen ist, der die der Kathode zuzuführende Rechteckspannung auf die zur Erreichung der Gleichheit der beiden zu mischenden Rechteckspannungen erforderliche Amplitude einzustellen gestattet. Zweckmäßigerweise wird bei \^rerwendung eines hochohmigen Laufzeitgliedes dieses in der Gitterzuleitung angeordnet, während bei Verwendung eines niederohmigen Laufzeitgliedes dieses in der Kathodenzuleitung anzuordnen ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Kathodenverstärker vorgesehen, der die Einspeisung der Rechteckspannung in die Kathode der Verstärkerröhre vornimmt. Zweckmäßigerweise sind dann die zur Mischung verwendete Verstärkerröhre und. die Kathodenverstärkerröhre in einem Glaskolben vereinigt, wobei vorzugsweise die beiden in einem Glaskolben vereinigten Systeme eine gemeinsame Kathode besitzen.

Zur Vergrößerung der Steilheit der Flanken des Impulses werden die durch die Röhrenelektroden hervorgerufenen Kapazitäten durch Spulen kleiner Induktivitäten kompensiert. Zur weiteren Verbesserung der Kurvenform des Impulses ist ein Begrenzer vorgesehen, der die Impulse amplitudenmäßig begrenzt und den nicht genau rechteckförmig verlaufenden oberen Teil des Impulses abschneidet. Erforderlichenfalls können die negativen Impulse durch ein hierfür vorzusehendes Schaltmittel unterdrückt werden.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung zweier in Fig. 1 und 2 dargestellter, als Ausführungsbeispiele zu wertender Schaltschemata näher erläutert.

In der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 werden die zwei zu subtrahierenden, rechteckförmig verlaufenden Impulse an das Gitter G und die Kathode K einer eine große Steilheit besitzenden Verstärkerröhre V zugeführt. Die Rechteckspannungen werden von einem Rechteckgenerator RG bekannter Schaltung geliefert. Eine vorzugsweise an das Gitter G angelegte Rechteckspannung erhält durch ein Laufzeitglied, beispielsweise durch ein Laufzeitkabel LK, eine Verzögerung gegenüber der zweiten, der Kathode K zugeführten Rechteckspannung. Mit Hilfe des Schalters ,S" können unterschiedliche Laufzeiten und dementsprechend, auch unterschiedliche Breiten des Stoßimpulses eingestellt werden. Die an die Kathode K anzulegende Rechteckspannung wird über einen Eichteiler E geführt, der die Aufgabe hat, die an der Kathode liegende Rechteckspannung auf die erforderliche Amplitude einzustellen, so daß der Gleichstrommittelwert im Anodenkreis Null wird. Der Begrenzer B am Ausgang der Schaltung soll die Impulse amplitudenmäßig begrenzen und damit die Kurvenform verbessern und, falls erforderlich, die Impulse der nicht gewünschten Polarität, beispielsweise die negativen, unterdrücken. Die Spulen L₁, L₂ und L₃, die kleine Induktivitäten besitzen, können nach Bedarf zur Kompensation der durch die Röhrenelektroden hervorgerufenen Kapazitäten eingeschaltet werden.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 zeigt eine Variante der in Fig. 1 gezeigten Subtraktionsschaltung, bei der die der Kathode zuzuführende Rechteckspannung zuvor einen Kathodenverstärker durchläuft. Dabei sind die zur Mischung verwendete Verstärkerröhre und die Kathodenverstärkerröhre zusammen in einem Glaskolben vereinigt und besitzen eine gemeinsame Kathode. Das Gitter G entspricht dem Steuergittar der Verstärkerröhre V der Schaltungsanordnung nach Fig. 1. Demnach ist an der Klemme 1 das veränderbare Laufzeitgliied angeschlossen, während an der Klemme 2 der Eichteiler liegt. Der aus der Kathode K, dem Gitter G₁ und der Anode A₁ bestehende Kathodenverstärker ist in der Lage, eine relativ hohe Eingangsimpedanz auf eine relativ niedrige Ausgangsimpedanz zu transformieren. Da die Bandbrate möglichst groß, also die Zeitkonkonstante, die sich aus der zwischen Kathode und Masse bildenden Kapazität und dem Kathodenwiderstand ergibt, möglichst klein sein soll, ist es zweckmäßig, die Impulse an der Kathode niederohmig einzuspeisen. Diese niederohmige Einspeisung wird durch den Kathodenverstärker vorgenommen. Die Klemme 3 führt zu dem in der Anordnung nach Fig. 1 mit B bezeichneten Begrenzer.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung sehr schmaler rechteckförmiger Impulse, bei der Mittel vorgesehen sind, die zwei Rechteckspannungen gleicher Amplitude unterschiedlicher Phasenlage amplitudenmäßig subtrahieren, dadurch gekennzeichnet, daß eine, eine große Steilheit aufweisende Verstärkerröhre Verwendung findet, an deren Gitter die eine der Rechteckspannungen und an deren Kathode die andere der Rechteckspannungen geführt werden, daß in einem der beiden die Rechteckspannungen der Verstärkerröhre zuführenden Wege ein veränderbares Laufzeitglied eingeführt ist und daß ein Eichteiler vorgesehen ist, der die der Kathode zuzuführende Reehteckspannung auf die zur Erreichung der Gleichheit der beiden zu mischenden Rechteckspannungen erforderliche Amplitude einzustellen gestattet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines hochohmigen Laufzeitgliedes dieses in der Gitterzuleitung angeordnet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines niederohmigen Laufzeitgliedes dieses in der Kathodenzuleitung angeordnet ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kathodenverstärker vorgesehen ist, der die Einspeisung der Rechteckspannung in die Kathode der Verstärkerröhre vornimmt.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Mischung verwendete Verstärkerröhre mit der Kathodenverstärkerröhre in einem Glaskolben vereinigt ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in einem Glaskolben vereinigten Systeme eine gemeinsame Kathode besitzen.

7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation der durch die Röhrenelektroden hervorgerufenen Kapazitäten Spulen kleiner Induktivität eingeschaltet sind.

8. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Begrenzer vorgesehen ist, der die Impulse amplitudenmäßig begrenzt.

9. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltmittel vorgesehen ist, das die Impulse der nicht gewünschten Polarität unterdrückt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 1039 026,1039 027; USA.-Patentschrift Nr. 2 211 942.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen