DE1042640B - Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Reihe elektrischer Stromimpulse mit vorbestimmter Amplitude - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Reihe elektrischer Stromimpulse mit vorbestimmter Amplitude, insbesondere für periodische Impulsbeschickung eines Parallelresonanzkreises zur Lieferung gedämpfter Impulszüge für eine Impulscodemodulationsanlage, bestehend aus einer gittergesteuerten Elektronenröhre, einer Quelle für positiv gerichtete elektrische Impulse, einem Pfad zuta Liefern dieser elektrischen Impulse an das Steuergitter der Röhre; einem Widerstand in dem Kathodenkreis der Röhre und Mitteln, um das der Röhrenkathode abgewandte Ende dieses Widerstandes auf einer ersten vorgegebenen Spannung zu halten, die gegen die Spannung an dem Steuergitter der Röhre beim Fehlen eines angelegten Impulses negativ ist.

In dem Codiergerät einer Impulscodemodulationsanlage ist es bekannt, einen gedämpften Impulszug während des Codierens jeder Probenamplitude des zu übertragenden Zeichens anzuwenden. Bei binärer Codierung hat jeder Impuls eines solchen Zuges hinter dem ersten Impuls die halbe Amplitude des vorhergehenden Impulses. Einige Konstruktionen des Codiergerätes verwenden zwei solche gedämpfte Impulszüge, von denen die Impulse eines Zuges positiv und die des anderen negativ gerichtet sind. Es können aber auch ein oder zwei gedämpfte Impulszüge in dem Decodiergerät einer Impulscodemodulationsanlage verwendet werden.

Ein bekanntes Verfahren zur Erzeugung eines gedämpften Impulszuges, das zur Verwendung in dem Codier- oder Decodiergerät einer Impulscodemodulationsanlage geeignet ist, besteht darin, einen Parallelresonanzkreis mit Impulsen zu beschicken, der auf die gewünschte Folgefrequenz der Impulse fortschreitend abnehmender Amplitude abgestimmt ist, während der Stromkreis selbst eine solche Zeitkonstante hat, daß die Amplituden benachbarter Impulse das gewünschte Verhältnis haben. Die absolute Amplitude jedes in dieser Weise erzeugten Impulses ist dabei in unerwünschter Weise von der Amplitude des Stromimpulses abhängig, der zur Erregung des Parallelresonanzkreises verwendet wird.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Schaltungsanordnung der obigen Art, die gedämpfte Impulszüge mit konstanter Amplitude erzeugt, die keinen Änderungen infolge Röhrenalterung oder kleiner Schwankungen der Betriebsspannung unterworfen ist und die erhöhte Regelungsempfindlichkeit besitzt.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein Gleichrichterelement und ein i?C-Glied vorhanden sind, die in dieser Reihenfolge zwischen das der Röhrenkathode zugewandte Ende des zuerst genannten Widerstandes und einen Punkt in Reihe geschaltet Schaltungsanordnung zur Erzeugung

einer Reihe elektrischer Stromimpulse

mit vorbestimmter Amplitude

Anmelder:

The General Electric Company Limited,
London

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Schmitzdorff, .· ■ ■ Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,
und Dr.-Ing. H. Ruschke," Berlin-Friedenau, Läuterstr. 37, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom '4. November 1953

Ronald Charles Imm,

Wembley, Middlesex (Großbritannien),

ist als Erfinder genannt worden

sind, der auf einer zweiten vorgegebenen Spannung gehalten wird, die positiver als die erste Spannung ist, wobei die Anordnung so-getroffen ist, daß zwischen den von der Quelle gelieferten Impulsen die Röhre gesperrt wird und der Strom durch das Gleichrichterelement und den genannten Widerstand in Richtung des Endes des Widerstandes fließt, welches sich auf der ersten Spannung befindet, wodurch eine Vorspannung zwischen den" Enden des i?C-Gliedes entwickelt wird, daß dagegen bei jedem von der Quelle gelieferten Impuls die Röhre leitend und das Gleichrichterelement gesperrt wird, derart, daß die Amplitude jedes dann durch die Röhre verlaufenden Stromimpulses hauptsächlich durch den voreingestellten Wert des genannten Widerstandes bestimmt wird und von der Amplitude der an das Steuergitter der Röhre gelieferten Impulse unabhängig ist.

Ein weiterer Vorteil der Schaltungsanordnung nach der Erfindung besteht darin, daß die Röhre durch einen Eingangsimpuls von verhältnismäßig kleiner Amplitude veranlaßt wird; als ein Schalter zu arbeiten, wogegen die Amplitude aller Stromimpulse, die hindurchgelassen werden, wenn der Schalter geschlossen ist, einen vorbestimmten Wert hat und von der Amplitude des Eingangsimpulses unabhängig ist. Die Schaltung spannt sich auch selbsttätig vor, soweit es die Erzeugung der erwähnten Vorspannung betrifft.

809· 677/144

Dies geschieht dadurch, daß der Strom durch das Gleichrichterelement, wenn dieses leitend ist, zur Aufladung eines Kondensators Veranlassung gibt.

Eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung zur Erzeugung einer Reihe elektrischer Stromimpulse mit vorbestimmter Amplitude wird nun als Beispiel an Hand der Zeichnung beschrieben. Diese zeigt schematisch die Schaltung der Einrichtung. Sie dient bei Verwendung in Codier- und Decodiervorrichtungen eines Impulscodemodulationssystems dazu, zwei Folgen Impulse mit abnehmender Amplitude, d.h. eine positiv und eine negativ gerichtete, zu liefern, wobei die Impulse jeder Folge eine Wiederholungs- oder Folgefrequenz von 420 kHz haben, jede Folge aus fünf Impulsen besteht und die Spitzenamplitude jedes auf den ersten Impuls folgenden Impulses die halbe Amplitude der vorhergehenden Impulse der Folge hat.

In der Schaltung, die in der Zeichnung dargestellt ist, werden die Impulsfolgen durch periodische Impulsbeschickung eines abgestimmten Kreises 1 erzeugt, der aus einer Sekundärwicklung 2 eines Übertragers 3 * besteht, zu der ein Kondensator 4 parallel geschaltet ist. Zwei zusätzliche in Reihe geschaltete Kondensatoren 5 und 6 sind parallel an diesen parallel abgestimmten Kreis 1 geschaltet, und der Verbindungspunkt der beiden Kondensatoren 5 und 6 ist geerdet. Zu der Primärwicklung 7 des Übertragers 3 liegt ein Widerstand 8 parallel, wobei die Primärwicklung 7 Stromimpulse führt, um den parallel abgestimmten Kreis 1 mit Impulsen zu beschicken. Während des Betriebes führt die Primärwicklung 7 Impulse mit einer Frequenz von 84 kKz mit dem Ergebnis, daß ein paar symmetrische Zeichen an den Punkten 10 und 11 entwickelt werden, wobei jedes dieser Zeichen gedämpfte Sinusform hat. Diese beiden Zeichen werden zwei Diodenröhren 12 bzw. 13 zugeführt, die so vorgespannt werden, daß sie nur die Teile der Wellen hindurchlassen, die gegen" Erde positiv bzw. negativ sind. Die von diesen beiden Röhren hindurchgelassenen Zeichen bilden die gewünschten Folgen gedämpfter oder in der Amplitude abnehmender Impulse.

Die Primärwicklung 7 des Übertragers 3 und ihr Nebenschlußwiderstand 8 sind zwischen die Anode 14 einer gittergesteuerten Elektronenröhre 15 und eine Speiseleitung 16 geschaltet, die eine positive Spannung von 150 Volt gegen Erde hat. Obgleich die Röhre 15 in der Zeichnung als Triode dargestellt ist, kann auch eine Pentode verwendet werden. Ein voreingestellter Widerstand 17 in der Größe von 15 000 Ohm ist zwischen die Kathode 18 der Röhre 15 und eine Speiseleitung 19 geschaltet, die auf einer Spannung von —150 Volt gegen Erde gehalten wird.

Ein Zeichen, das aus positiv gerichteten Impulsen mit einer Folgefrequenz von 84 kHz besteht, wird von einem Impulsgenerator 21 geliefert und über einen Kondensator 22 dem Steuergitter 23 der Röhre 15 zugeführt. Diese Impulse haben im wesentlichen rechteckige Wellenform und ein Ein-Aus-Verhältnis von 1 rlO, wobei die Amplitude dieser Impulse 10 Volt beträgt. Die Anode 25 einer Diodenröhre 24 ist mit dem Steuergitter 23 verbunden, und die Kathode 26 der Diode 24 ist an Erde geschaltet, um die Steuergitterspannung festzulegen, wobei die Diode 24 einen Widerstand 27 im Nebenschluß aufweist.

Die Kathode 28 einer weiteren Diodenröhre 29 ist mit der Kathode 18 der Röhre 15 verbunden, und ein Widerstand 31 und ein dazu parallel liegender Kondensator 32 sind zwischen die Anode 33 der Diode 29 und Erde geschaltet. Der Widerstand 31 kann einen Wert von 500 Ohm haben, und der Kondensator 32 kann auf 0,1 Mikrofarad bemessen sein, so daß während des Betriebes die Anode 33 der Diode 29 angenähert auf —5 Volt gegen Erde vorgespannt wird.

Wenn man nun den Stromkreis zur Lieferung von Stromimpulsen an die Primärwicklung 7 des Übertragers 3 betrachtet, erkennt man, daß bei der Anlegung eines Impulses an das S teuer gitter 23 der Röhre 15 dieses Gitter infolge der festlegenden Wirkung der Diode 24 auf Erdpotential liegt. Infolgedessen arbeitet die Röhre 15 als Kathodenverstärkerstufe, so daß die Diode 29 nichtleitend ist. Unter diesen Bedingungen nimmt die Röhre 15 keinen Gitterstrom auf, so daß deren Anodenstrom und, unter der Annahme, daß die Spannungen der Speiseleitungen 16 und 19 gut stabilisiert sind, somit der Strom in der Primärwicklung des Übertragers 3 einen Wert hat, der im wesentlichen von dem voreingestellten Widerstand 17 bestimmt wird. Beim Aufhören eines angelegten Impulses fällt die Steuergitterspannung um 10VoIt, so daß ein merklicher Abfall der Kathodenspannung der Röhre 15 auftritt. Dadurch wird bewirkt, daß die Diode 29 leitend wird, so daß der gesamte Strom durch den voreingestellten Widerstand 17 über die Diode 29 abgeleitet wird. Die Röhre 15 wird dann gesperrt, so daß kein Strom durch die Primärwicklung 7 des Übertragers 3 fließt. Der Strom durch die Diode 29 lädt den Kondensator 32 auf, wodurch die Vorspannung hergestellt wird, welche verhindert, daß die Röhre leitend wird, wenn ein Impuls von dem Impulsgenerator 21 geliefert wird.

Der Impulsgenerator 21 kann als Sperrschwinger ausgebildet sein. Vorzugsweise haben die von diesem gelieferten Zeichenimpulse eine Dauer von angenähert der halben Eigenperiode des abgestimmten Kreises 1. Somit können diese Impulse in dem vorliegenden Fall jeweils eine Dauer von angenähert 1,2 MikroSekunden haben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Reihe elektrischer Stromimpulse mit vorbestimmter Amplitude, insbesondere für periodische Impulsbeschickung eines Parallelresonanzkreises zur Lieferung gedämpfter Impulszüge für eine Impulscodemodulationsanlage, bestehend aus einer gittergesteuerten Elektronenröhre, einer Quelle für positiv gerichtete elektrische Impulse, einem Pfad zum Liefern dieser elektrischen Impulse an das Steuergitter der Röhre, einem Widerstand in dem Kathodenkreis der Röhre und Mitteln, um das der Röhrenkathode abgewandte Ende dieses Widerstandes auf einer ersten vorgegebenen Spannung zu halten, die gegen die Spannung an dem Steuergitter der Röhre beim Fehlen eines angelegten Im-. pulses negativ ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleichrichterelement (29) und ein i?C-Glied (31, 32) vorhanden sind, die in dieser Reihenfolge zwischen das der Röhrenkathode zugewandte Ende des zuerst genannten Widerstandes (17) und einen Punkt in Reihe geschaltet sind, der auf einer zweiten vorgegebenen Spannung gehalten wird, die positiver als die erste Spannung ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß zwischen den von der Quelle (21) gelieferten Impulsen die Röhre (15) gesperrt wird und der Strom durch das Gleichrichterelement und den genannten Widerstand in Richtung des Endes des Widerstandes fließt, welches sich auf .der ersten Spannung befindet, wodurch eine Vorspannung zwischen den Enden des

   -RC-Gliedes entwickelt wird, daß dagegen bei jedem von der Quelle gelieferten Impuls die Röhre leitend und das Gleichrichterelement gesperrt -wird, derart, daß die Amplitude jedes dann durch die Röhre verlaufenden Stromimpulses hauptsächlich durch den voreingestellten Wert des genannten Widerstandes bestimmt wird und von der

   Amplitude der an das Steuergitter der Röhre gelieferten Impulse unabhängig ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 698 950, 567 011; B. Chance u. a., Waveforms, McGraw Hill Book Comp., New York, 1949, S. 47, 55.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen