DE1076176B - Geschlossene elektrische Zaehlkette - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine geschlossene elektrische, durch eine Steuerimpulsfolge gesteuerte Zählkette mit elektronischen Schaltern für größere Leistungen bei hohen Zählimpulsfrequenzen, insbesondere in Fernmeldeanlagen mit Zeitvielfach, bei der gasgefüllte Entladungsröhren mit Steuerelektrode verwendet sind.

Geschlossene Zählketten mit elektronischen Schaltern, beispielsweise mit Hochvakuumröhren mit drei Elektroden, deren eine als Steuerelektrode dient, sind an sich bekannt. Es ist auch bekannt, die Schalter derartiger Zählketten bei Verwendung von Gasentladungsröhren in vorgegebener zeitlicher Reihenfolge vermittels Wechselspannungen zu steuern und eine zeitliche Verschiebung der an den Steuerelektroden der einzelnen elektronischen Schalter anliegenden Steuerspannungen gegenüber den an den Anoden der jeweils vorgeordneten Schalter anliegenden Betriebsspannungen mit Hilfe von Zeitverzögerungsgliedern zu bewirken.

Ferner ist es schon bekannt, den in einer aktivierten Stufe einer solchen Zählkette fließenden Strom zur Steuerung zeitlich aufeinanderfolgender Vorgänge — in später zu aktivierenden Stufen der Zählkette — zu steuern und dazu als i?C-Glieder oder Induktivitäten ausgebildete Zeitverzögerungsglieder anzuwenden.

Zählketten mit elektronischen Schaltern für größere Leistungen, z. B. gasgefüllten Entladungsröhren mit Steuergittern, wie Stromtoren, können jedoch normalerweise wegen der bekannten Eigenschaft derartiger elektronischer Schalter, einer gewissen Mindestzeitspanne zur Entionisierung des Strompfades zu bedürfen, nicht mit hohen Zählimpulsfrequenzen über einem gewissen Maximalwert betrieben werden, der durch die erforderliche Entionisierungszeit bestimmt ist.

Zweck der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und eine Zählkette mit gittergesteuerten Entladungsröhren für größere Ausgangsleistungen für hohe Impulsfrequenzen zu schaffen, wie solche insbesondere in Fernsprechanlagen mit Zeitvielfach Verwendung finden.

Die Zählkette nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie in jeweils die gleiche Anzahl von Stufen aufweisende Teilketten unterteilt ist, welche je Stufe denselben Ausgang versorgen und, gesteuert durch die Steuerimpulsfolge, in zyklischer Reihenfolge aktiv werden.

Wenn eine solche Teilkette aus ζ. Β. η Stufen besteht und eine zweite Teilkette von ebenfalls η Stufen vorgesehen ist, dann wird die erste Stufe der ersten Teilkette bei einer Impulsperiodendauer von Ts erst wieder nach (n — V)Ts aktiv; diese Zeit muß also ein wenig größer bemessen werden als die für die Ent-Geschlossene elektrische Zählkette

Anmelder:

International Standard

Electric Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 17. September 1957

Hans Helmut Adelaar und Jean Louis Masure,

Antwerpen (Belgien),
sind als Erfinder genannt worden

ladungsröhren notwendige Mindestehtionisierungszeit, damit der Betrieb mit der Steuerimpulsfolge von der Perioderidauer Ts einwandfrei möglich ist.

Eine mögliche Ausführungsform besteht darin, daß die Zählkette in zwei Teilzählketten geteilt wird, von denen eine die geradzahlig, die andere die ungeradzahlig bezifferten Stufen umfaßt, wobei jede der beiden Gruppen für sich' durch zwei getrennte Eingangsimpulsreihen gesteuert ist und die Impulse der erstgenannten Reihe mit denen der zweitgenannten Reihe abwechseln. Auf diese Weise wirkt der auf die nächste Stufe nicht einwirkende Eingangsimpuls dem durch einen Eingangsimpuls, der die vorhergehende Stufe in den Zustand 1 zurückkippt, hervorgerufenen Weiterschaltimpuls für die nächste Stufe nicht entgegen.

Es ist jedoch klar ersichtlich, daß diese Anordnung nur dann anwendbar ist, wenn die Anzahl m der Stufen eine gerade Zahl ist oder, allgemeiner, wenn m ein Vielfaches von n, der Anzahl der Stufen der Teilzählkette, ist, wenn die Eingangsimpulse in mehr als zwei gestaffelte Reihen unterteilt sind, weil auf andere Weise die zyklische Wirkungsweise, die für eine geschlossene Zählkette eine grundsätzliche Forderung darstellt, nicht sichergestellt wäre.

Eine jede Stufe der Zählkette nach der Erfindung wird zwecks Aussendung eines Ausgangsimpulses infolge gleichzeitigen Zusammentreffens eines Speise-

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impulses, eines Auslöseimpulses und eines verzögerten einer Klemme P 3 liegt. Die Sekundärwicklung ist Ausgangsimpulses aus der vorher aktivierten Ver- auch an die Klemme P 2 angeschlossen, die zur Einteilerstufe gesteuert. gangsklemme der nächsten Stufe führt. Die Eingangs-

Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele der klemme P1 der Stufe ST ist an die vorhergehende Zählkette nach der Erfindung. 5 Stufe angeschlossen; gelangt ein positiver Spannungs-

Fig. 1 stellt einen Ubersichtsschaltplan für eine impuls geeigneter Größe an die Klemme Pl₁ dann Zählkette mit m=5 Stufen dar; in wirkt er über den Widerstand Rl in Reihe mit einer

Fig. 2 ist eine Schaltungsanordnung für eine Stufe Sättigungsinduktivität SR. Diese liegt einseitig über gezeigt; in einen Kondensator C1 an Erde. Die Anordnung, be-

Fig. 3 sind die zugehörigen zeitlichen Spannungs- io stehend aus dem Widerstand R1, der Induktivität SR verlaufe der Impulse dargestellt; und dem Kondensator CI₁ bildet einen eisenhaltigen

Fig. 4 zeigt einen Übersichtsschaltplan für eine Resonanzkreis, der in geeigneter Weise so bemessen Zählkette mit W=6 Stufen, ist, daß an dem Kondensator C1 ein als Nachbildung

Fig. 5 eine ausführlichere Darstellung eines Über- eines an der Klemme P1 auftretenden Eingangsimsichtsschaltplanes einer Zählkette mit m Stufen und 15 pulses entstehender Impuls eine Verzögerung um eine

Fig. 6 die zugehörigen zeitlichen Spannungsverläufe gewisse Zeit erfährt, vorzugsweise eine solche von der Impulsformen; 125 ms.

Fig. 7 schließlich stellt einen Übersichtsschaltplan Wie aus Fig. 2 ersichtlich, liegen an der mit der

für eine Zählkette nach der Erfindung dar, in dem ein Primärwicklung des Eingangstransformators T2 selbsttätiger Anlaßkreis für derartige Zählketten ge- 20 durch einen Kondensator C 2 gekoppelten Klemme P 4 zeigt ist. negative Steuerimpulse; das andere Wicklungsende

In Fig. 1 ist m=5 die Anzahl der Schalter der Primärwicklung des Transformators Γ 2 liegt Sl ... SS, n—2 die Anzahl der Gruppen und p=2 die über einen Gleichrichter Wl an dem Kondensator Cl. Anzahl der Impulsverteiler. Die Klemmen Pl ... P 5 Das am Kondensator C 2 angeschlossene Wicklungsstellen die Ausgänge dar; Pl ist von den Schaltern 35 ende der Primärwicklung des Transformators T2 Sl und S 6 beeinflußt, und für die anderen Ausgangs- Hegt über eine Parallelschaltung von einem Widerklemmen gilt ähnliches. Der erste Impulsverteiler ent- stand R2 und einem Gleichrichter W2 in Reihe mit hält die Schalter 51 ... 6"5, der zweite die Schalter einem aus einem Widerstand i? 5 und einem Konden- S 6 ... 510. In beiden Verteilern sind einander aus- sator C 5 in Parallelschaltung gebildeten PC-Glied an schließende Schalter wie 51 und 52 von zwei ver- 30 einer Vorspannung von —90 V. Die aus Kondensator schiedenen Phasen der zweiphasigen Gegentakt- C 2, Gleichrichter W2 und Widerstand R 2 bestehende Stromversorgungseinrichtung an den Klemmen Al Schaltungsanordnung bildet einen Gleichstrom- Wieder- und A2 versorgt. In der Zeichnung sind weder diese einspeicherungskreis zur Ankopplung der negativen Impulse noch die Eingangsimpulse gezeigt, aber wenn Steuerimpulse an der Klemme P 4 zur Primärwickkeine Zündung bei aufeinanderfolgenden Stufen er- 35 lung des Transformators Γ2. Andererseits bildet der folgt, kann man annehmen, daß fünf in der Phase ge- durch den Kondensator C 5 überbrückte Widerstand staffelte Eingangsimpulse, jeder von einer Periode 5 Γ R5 ein Zeitschaltglied, das die an den verschiedenen, vorhanden sind, wobei die erste Eingangsimpulsreihe der Ausgangsklemme P 2 analogen Klemmen, die alle die Schalter 51 und S6, die zweite die Schalter 52 über individuelle Gleichrichter WS mit dem PC-Glied und 57 usw. steuert. Auf diese Art werden die zehn 40 verbunden sind, auftretenden Impulse gleichrichtet, so Schalter 51 ... 510 in zeitlicher Aufeinanderfolge in daß während der Funktion des Impulsverteilers eine der gegebenen Ordnung der natürlichen Zahlenwerte Potentialdifferenz von etwa 90 V an dem Widerstand betätigt, und bei Verwendung von Gasentladungs- ^5 erscheint, die die Vorspannung am Gleichstromröhren als Schalter nutzt jeder eine Entionisierungs- Wiedereinspeicherungskreis fast auf Erdpotential anzeitspanne aus, welche wenigstens der Zeitdauer T 45 hebt. Eine solche automatische Vorspannungsregelgleich ist. einrichtung ist nur für die erste Stufe des Impulsver-

In Fig. 2 ist eine ausführlichere Schaltungsanordnung teilers vorgesehen, d.h., die bei Funktionsbeginn als für eine Stufe ST einer Zählkette nach der Erfindung erste gesteuert wird. In den anderen Stufen des Vergezeigt. In jeder Stufe ist ein Stromtor TH angeord- teilers sind die dem Gleichrichter W2 entsprechenden net, dessen Anode über einen Schalter K an einer 50 Gleichrichter direkt an Erdpotential gelegt. Das KlemmeP6 liegt. An dieser liegt eine Rechteckspan- PC-Glied P 5., C 5 gestattet, das Potential an der nung von beispielsweise 2 kHz, deren Spannungswert Anode des Gleichrichters W 2 durch einen von der zwischen —130 und +390V schwingt. Die Kathode Amplitude des negativen Steuerimpulses, z.B. 100V, des Stromtors TH, die mit dessen zweitem Gitter ver- abhängigen Beitrag auf einen Wert zu bringen, der bunden ist, liegt über die Primärwicklung des Aus- 55 bei Auftreten eines Steuerimpulses unter dem Vorgangstransformators Tl an einer Vorspannung von Spannungspotential von —90 V liegt.
— 130 V; in Reihe dazu liegt das selbstregelnde Der Augenblickswert des am unteren Ende der

PC-Glied R4, C4, das, wie der Vielfachpfeil η anzeigt, Primärwicklung des Transformators Γ2 auf diese Art für alle η Stufen des Verteilers gemeinsam angeordnet auftretenden negativen Potentials wird ausreichend ist. Das Steuergitter des Stromtors TH liegt über den 60 niedriger als das Potential von —90 V sein, das an-Gitterbegrenzungswiderstand R7 in Reihe mit den fangs an der gepufferten Belegung des Kondensators Widerständen R 8 und R 3 an einer Vorspannung von C1 vorherrscht, um den Gleichrichter anfangs leitend —200 V. Der Widerstand R8 ist ein Belastungswider- zu machen, obgleich jetzt noch kein Ausgangs impuls stand für die Sekundärwicklung des Eingangstrans- von der vorhergehenden Stufe an die Klemme Pl anformators T2, an dessen Primärwicklung Steuer- 65 gelegt werden kann.

impulse zwecks Ionisierung des Stromtors angelegt Wird der Gleichrichter Wl leitend gemacht, dann

werden. In der Zeichnung ist eine Sekundärwicklung fließt ein Stromstoß durch die Primärwicklung des des Kathoden-Ausgangs-Transformators Tl darge- Transformators Γ2 und induziert in der Sekundärstellt, die einerseits an einer Gleichspannung von wicklung des Transformators eine Spannung von z. B. —90 V, andererseits über einen Gleichrichter W 6 an 70 100 V, deren Amplitude ausreichend ist, um die nega-

tive Vorspannung am Steuergitter des Stromtors TH gegenüber dessen Kathode, das ist —200 V— (—130 V) = —70 V zu überwinden. Daher zündet das Stromtor TH und liefert einen positiven Ausgangsimpuls an seiner Kathode, der einen Impuls in der mit —90 V vorgespannten Sekundärwicklung des Transformators Tl und an den Ausgangsklemmen P 2 und P 3 entstehen läßt.

Die Kathode des Stromtors TH ist über den Kondensator C 3 mit dem Widerstand R 8 verbunden, und der Widerstand R 3 ist durch einen Gleichrichter IV3 überbrückt. Diese drei Schaltelemente bilden einen Gleichstrom-Wiedereinspeicherungskreis, der es gestattet, eine nahezu konstante, gepufferte Vorspannung zwischen der Kathode und dem Gitterkreis des Stromtors zu gewinnen. Ist das Steuergitter hingegen nicht positiv mit der Kathode in dieser Weise verbunden, dann müßte der Widerstand Rl einen wesentlich größeren Wert haben mit Rücksicht auf die an der Kathode des Stromtors auftretenden Impulse von hoher Spannung. Dies würde jedoch ebenso die Entionisierung wie auch die Ionisierung des Stromtors wesentlich hindern. Bei rein kapazitiver Kopplung zwischen Kathode und Gitter des Stromtors wäre die in den Gitterkreis kapazitiv eingekoppelte Spannung exponentiellen Schwankungen unterworfen, außer in dem Fall, daß die Zeitkonstante sehr groß ist. Überdies müßte die Gittervorspannung von —200 V erhöht werden, um die Tatsache zu berücksichtigen, daß das Potential auf der linksseitigen Belegung des Kondensators C 3 sich um einen Betrag aE unterhalb des festgelegten Vorspannungswertes einstellen würde, worin α das Zeitverhältnis der Impulse an der Kathode und E deren Amplitude bedeutet. Schwankungen von aE würden daher auch Schwankungen der gepufferten Gleichvorspannung zwischen Kathode und Gitter hervorrufen. Da der Gleichrichter W3 angeordnet ist, um das Auftreten negativer Spannungsspitzen unter —200 V zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen zu verhindern, wird das Kathodenpotential auf dem Wert von —130 V fest bleiben, weil das Gitter auf —200 V vorgespannt ist, um den gewünschten Vorspannungswert von —70 V zu erhalten. Während der Impulse wirkt die volle Spannungsamplitude von + 520 V (wobei ein Abschlag von dem kleinen Potential Anode zu Kathode zu machen ist) an der Kathode des Stromtors auf den Gitterkreis im Sinne einer Steigerung des Absolutwertes der Gittervorspannung, jedoch unter Aufrechterhaltung ihres Relativwertes hinsichtlich des Kathodenpotentials auf—70 V bezug-Hch des letztgenannten, das ist +390V-70V=320V.

Zwischen den Impulsen befindet sich die Kathode des Stromtors auf einem Potential von —130 V, weil sie durch den Gleichrichter PF 4 in Reihe mit der Wicklung des für alle η Stufen des Verteilers gemeinsamen Relais Tr auf dieses Potential festgelegt ist. Am Widerstand R4e tritt zwecks Verhinderung des Anwachsens einer Gleichspannungskomponente an der Primärwicklung des Transformators Tl, die eine Sättigung desselben bewirken könnte, ein Spannungsfall im Betrag von aEY auf. Zugleich gestattet diese selbsttätige Vorspannung am Widerstand R 4 noch dem Gleichrichter W4, der während eines positiven Impulses an der Kathode sperrend wirkt, zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen leitend zu werden. Das Relais Tr erhält eine impulsweise Erregung in den Zwischenzeiträumen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen und befindet sich normal in angezogenem Zustand. Fällt es ab, dann ist dies als Signal verwendbar, daß die jeweiligen Gleichrichter W 4 zwischen zwei Impulsen nicht mehr im leitenden Zustand befindlich sind, was z. B. vorkommen kann, wenn der Spannungsfall am Widerstand Ri. größer wird als der Wert von aE. Dann kann der Widerstandswert des Widerstandes i?4 so justiert werden, daß der an ihm auftretende Spannungsfall seinen Bestwert annimmt.

Während der Funktion des Impulsverteilers wirkt die gezeigte erste Stufe ebenso wie die anderen Stufen, d. h., ein an der Klemme P1 auftretender Ausgangsimpuls der vorgeordneten Stufe erzeugt einen durch Steigerung der Anodenspannung am Gleichrichter W1 verzögerten Impuls. In diesem Falle genügt der Potentialunterschied am Gleichrichter Wl, obgleich der negative Steuerimpuls, der von der Klemme P 4 her kapazitiv eingespeist wird, im wesentlichen auf Erdpotential aufbaut, das durch die Stabilisierung durch den Gleichrichter W 2 und den am Widerstand R 5 auftretenden Spannungsfall von etwa 90 V hergestellt ist, den Gleichrichter Wl zu entsperren und in dem Gitterkreis des Stromtors einen positiven Steuerimpuls zu induzieren, um dieses zu ionisieren. Verschwindet der Anodenimpuls an der Klemme P 6, dann wird das Stromtor TH stromlos.

Die Verwendung des Gleichstrom-Wiedereinspeicherungskreises C2, R2, W2 zur Einführung der Steuerimpulse gestattet es, diese auf ein festes Gleichpotential zu gründen, das in Verbindung mit dem Gittergleichrichter Wl verwendbar ist. Der Eingangstransformator T 2 bietet einen passenden Weg, die beiden Gleichstrom-Wiedereinspeicherungskreise voneinander zu trennen.

Wenn absolute Zuverlässigkeit in der Funktion verlangt ist, z. B. für die Verwendung in Fernsprechanlagen, darf ein Ausfall eines Stromtors nicht zum Versagen des Verteilers führen. Es wurde bereits vorgeschlagen, ein Ersatzstromtor mit einem für gewöhnlich in Betrieb befindlichen Stromtor zu verbinden, wobei dies letztgenannte für gewöhnlich durch eine niedrigere Vorspannung hinsichtlich seiner Funktion bevorzugt ist. Da die Zündimpulse für die Stromtore notwendigerweise eine Wellenstirn von endlicher Neigung zur Zeitachse haben müssen, wird das Stromtor mit der niedrigeren Gittervorspannung zuerst ionisiert sein. Sobald es ionisiert ist, verhindert die Verwendung eines gemeinsamen Belastungswiderstandes leicht die Ionisierung des Ersatzstromtors, das nur dann zündet, wenn die für gewöhnlich im Betrieb befindliche Röhre ausfällt.

Eine solche Anordnung ist jedoch sehr schlecht auf die gezeigte Schaltungsanordnung anwendbar, weil alle Puffereinrichtungen für die Vorspannungen verdoppelt werden müßten und die Anordnung dadurch aufwendig wird. Die Zeichnung zeigt hingegen, wie das Steuergitter des Ersatzstromtors TH' mit dem des Stromtors TH durch ein einfaches Verzögerungsglied, bestehend aus einem Widerstand R6 zwischen den beiden Steuergittern und einem Kondensator C 6 zwischen dem Steuergitter und der Kathode des Ersatzstromtors TH' verbunden ist, wobei die Kathoden und die zweiten Gitter beider Röhren direkt miteinander verbunden sind und die Anode des Ersatzstromtors TH' mit jener des Stromtors TH durch die Primärwicklung des Transformators T 3 verbunden ist. Auf diese Weise können beide Stromtore durch eine gemeinsame Anordnung vorgespannt werden, und das Ersatzstromtor TH' wird nie zünden, weil das Stromtor TH bevorzugt ist. Überdies wird man unabhängig von der Impulsform der dem Steuergitter des gewöhnlich in Betrieb befindlichen Stromtors zugeführten

Steuerimpulse. Sollte das Stromtor TH innerhalb der durch das Zeitglied R6,C6 vorbestimmten Verzögerungszeit nicht ionisiert werden, dann zündet an seiner Stelle das Ersatzstromtor TH'. Die durch das Zeitglied R 6, C 6 vorbestimmte Verzögerungszeit wird natürlich mit Rücksicht auf die Dauer der Ausgangsimpulse sehr klein gewählt, so daß die Länge der Ausgangsimpulse, wenn das Ersatzstromtor aktiv wird, stark verkürzt wird.

Der Transformator T 3 gestattet die Induktion einer Spannung zwischen den Klemmen P 5 und P 5', nachdem das Ersatzstromtor TH' gezündet hat. Es kann daher ein Voralarm zur Instandhaltungsgruppe gegegeben werden. Vorzugsweise sind die Klemmen P 5 und PS' über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Gleichrichternetzwerk mit einer Relaisanordnung verbunden, welche bei wiederholtem Zünden des Ersatzstromtors signalisiert und einzelne oder vorübergehende Ausfälle des Betriebsstromtors TH zunächst unbeachtet läßt. Fällt das Stromtor TH aus, kann es durch den Schalter K vom Kreis abgetrennt werden.

Die Spannungs-Zeit-Kurven nach Fig. 3 zeigen an, daß die Steuerimpulse auf Klemme P 4 um eine Viertelperiode hinter den positiven Flanken der Anodenimpulse an Klemme P 6 zurück liegen. Daher kann die Verzögerungseinrichtung zweckmäßig auf eine Verzögerungszeit von einer halben Periode eingestellt werden. Die Verzögerung von einer Stufe zur nächsten sollte offenbar größer sein als die Verzögerung der Steuerimpulse, weil sonst der verzögerte Impuls noch vor dem Auftreten des Steuerimpulses enden würde. Andererseits kann der verzögerte Eingangsimpuls bei Anordnung eines Verzögerungskreises nicht nach dem Absinken des Ausgangsimpulses der vorgeordneten Stufe beginnen. Daher liegen die Grenzen im vorliegenden Fall zwischen einer Viertelperiode und einer Dreiviertelperiode, wodurch die in der Zeichnung dargestellten Werte gerechtfertigt sind.

Es sei bemerkt, daß die Gitteranordnung für ■ die Steuerimpulse den Gleichrichter Wl mit umfaßt, weil die Belastung an Klemme P 3 ebenso durch einen Gleichrichter W6 verbunden ist und weil ein Gleichrichter W 5 auch dazu verwendet ist, eine automatisch einsetzende Vorspannung zu erzeugen; die an der Kathode der Stromtore ist einseitig gerichtet und so gewählt, daß sie in den Pausen zwischen den Impulsen ganz hoch ist und dadurch den Wert des Magnetisierungsstromes durch den Transformator begrenzt.

Fig. 4 zeigt eine der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ähnliche Ausführung, jedoch mit w=6 Schaltern und 7i=4 Gruppen oder Stromversorgungsphasen, was jedoch bedeutet, daß nur noch zwei Impulsverteiler mit sechs Ausgängen erforderlich sind. Natürlich wäre ein einzelner Verteiler bei nur zwei Phasen geeignet, weil die Anzahl der Ausgänge eine gerade Zahl ist, aber bei vier Phasen ist die Entionisierungszeit auf wenigstens 3 T ausgedehnt, was vorteilhaft sein kann, besonders wenn die Schaltfolgegeschwindigkeit ziemlich hoch ist.

Fig. 5 zeigt eine Verallgemeinerung der Anordnung nach Fig. 1 in eingehenderer Darstellung. Der erste Verteiler enthält die Schalter vS"l . . . Sm, wobei m eine ungerade Zahl ist; der zweite enthält die Schalter Sm+1 ... S2m. Diese Schalter sind in abwechselnd umgekehrten Stellungen einer über dem andern für die verschiedenen Stufen STl, ST2 ..., von denen nur die erste in ausführlicherer Darstellung gezeigt ist, da sie alle untereinander zwecks Gruppierung derjenigen Schalter gleich sind, die von der gleichen Stromversorgungsphase gespeist sifld. Jede Stufe 6Tl ... enthält ein Gatter Gl ... im Eingang des betreffenden Schalters Sl, und dieses Gatter wird zusammen mit dem im Eingang des zugeordneten Schalters Sm+1 ... angeordneten Gatter Gm +1 ... im zweiten Verteiler vom Ausgang einer Verzögerungseinrichtung Dl ... gespeist, dessen Eingang mit dem Ausgang der Stufe STm und damit auch mit der letzten Ausgangsklemme Pm verbunden ist. Die an den Klemmen Al und AZ erscheinenden Impulse stehen in einem bestimmten

ίο Zeitverhältnis zu den an den Klemmen Bl und B 2 erscheinenden Steuerimpulsen, so daß man sagen kann, daß von den Impulsen an den Klemmen A1 und A2 abgeleitete Impulse das Gatter Gl und die entsprechenden Gatter in den anderen Stufen beaufschlagen, wobei deren Gatter mit den dem Schalter 5* 1 entsprechenden Schaltern verbunden sind und unter Einwirkung der den Impulsen an der Klemme Al entsprechenden Stromversorgungsphase stehen. Auf diesem Wege Wird ein an einem von den Ausgängen, wie z. B. Pm, auftretender Ausgangsimpuls, wenn die an A2 anliegende Betriebsspannung genügend hoch ist, durch das Gerät D1 in geeigneter Weise verzögert, so daß am Ausgang dieses Gerätes ein Impuls in einer Zeitlage auftritt, die geeignet ist, einen von dem Phasenimpuls Al abgeleiteten Steuerimpuls Bl aufzuspalten. Dieser Steuerimpuls gelangt daher an das Gatter Gl und schließt den Schalter Sl₁ d.h., er ionisiert die diesen Schalter bildende Gasentladungsröhre, wobei an der Klemme Pl der nächste Ausgangsimpuls auftritt.

Es sei bemerkt, daß die Verzögerungseinrichtungen D1 ... für die beiden Impulsverteiler gemeinsam vorgesehen werden können. Andererseits ist es nützlich, die Ausgänge der Verzögerungseinrichtungen D1 ...

in zwei getrennte Gatter aufzuspalten, obgleich auch ein einzelnes Gatter je Ausgang verwendet werden könnte mit nur einer Steuerimpulsquelle, deren Ausgang notwendigerweise mit den beiden folgenden Schaltern Sl und Sm+1 verbunden sein müßte. In diesem Falle steuert der Steuerimpuls nach Durchgang durch das gemeinsame Gatter die Gasentladungsröhre, an deren Anode eine Anodenspannung geeigneter Höhe anliegt; in der anderen Röhre, an deren Anode zu dieser Zeit eine niedrige Anodenspannung anliegt, wird nichtsdestoweniger der Entionisierungsvorgang ihres Hauptentladungsweges infolge der Ionisierung ihres Hilfsentladungsweges durch Anliegen eines Steuerimpulses an ihrem Steuergitter verzögert.

Fig. 7 schließlich zeigt eine Zählkette nach der Erfindung, bei' der jede Stufe einschließlich der Anlaßstufe bei der normalen Wirkungsweise von der vorgeordneten Stufe gesteuert ist. Der Impulsverteiler besteht aus η Stufen Ul .. . Un, von denen jedoch nur die erste, U1, mit einigen Einzelheiten gezeigt ist, da alle anderen mit der ersten übereinstimmen und jede Stufe mit der nächsten nach Art einer Ringzählkette gekoppelt ist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die erste Stufe Ul mit der Ausgangsklemme On der letzten Stufe Un verbunden, und die Eingangsklemme ist mit einem Verzögerungsglied D1 verbunden, dessen Ausgang einen der Eingänge des Koinzidenzgatters Gl bildet, an den es über den Mischer Ml angeschlossen ist. Der andere Eingang des Gatters Gl ist zusammen mit den gleichen Eingängen der entsprechenden Gatter in den anderen Stufen mit der Klemme TP verbunden, an der als einem gemeinsamen Eingang Steuerimpulse anliegen. Der andere Eingang des Mischers Ml ist über ein .RC-Glied R, C an ein festes Potential P gelegt. Alle Ausgangsklemmen 01... On der verschiedenen Stufen sind über

individuelle Gleichrichter GIl ... Glη an das obere Ende dieser iiC-Parallelkombination angeschlossen.

Nur die erste Stufe U1 ist an das festgelegte Potential P angeschlossen, die übrigen Stufen liegen direkt an einem festen Potential P+ V.

Das Potential P weist einen solchen Größenwert auf, daß es einem ersten Steuerimpuls an der Klemme TP den Durchtritt durch das Gatter G1 gestattet, um das Schaltglied Tl in der ersten Stufe zu aktivieren, das z. B. ein Stromtor sein kann mit seinen zugehörigen Schaltelementen und das durch den ersten Steuerimpuls ionisiert wird, der an der Klemme TP auftritt. Andererseits kann der erste Steuerimpuls an der Klemme TP nicht auf die entsprechenden Gatter in den übrigen Stufen aktivierend einwirken, weil das Potential P-\-V so bemessen ist, daß dies verhindert ist. Auf diese Weise wird der Verteiler angelassen, und in Abhängigkeit von der Aktivierung des Schaltgliedes Π tritt an der Klemme Ol ein Ausgangsimpuls auf, der in der Stufe U 2 nach einer geeigneten Verzögerung in dieser Stufe das zugeordnete Gatter erreicht, so daß er den nächsten Steuerimpuls richtig aufspaltet, der daher die nächste Stufe U2, insbesondere dessen — nicht gezeigtes — Schaltglied T2 zwecks Aussendung eines Ausgangsimpulses an die Klemme 02 aktiviert. Damit dieser zweite Impuls und ebenso die weiteren Steuerimpulse die Stufe Ul nicht direkt wieder aktivieren, die eine gewisse Zeit vor dem Auftreten des nächsten Steuerimpulses ebenso wie die anderen Stufen durch in der Zeichnung nicht dargestellte, an sich bekannte Mittel in den Normalzustand zurückkehrt, sendet der erste Ausgangsimpuls an der Klemme 01 einen Stromstoß durch den Gleichrichter Gl I₁ um den Glättungskondensator C zu laden, der den Widerstand R überbrückt, so daß der an diesem auftretende Spannungsfall einen Größenwert von fast dem Wert von V erreicht. Das Potential am unteren Eingang des Mischers Ml wird zur Zeit, wenn der zweite Steuerimpuls empfangen ist, den Wert P+V aufweisen, der den Steuerimpuls nicht durch das Gatter Gl durchläßt, es sei denn, ein verzögerter Impuls von der vorgeordneten Stufe tritt zur gleichen Zeit am anderen Eingang des Mischers Ml auf. Weitere Ausgangsimpulse an den verschiedenen Ausgangsklemmen halten den Spannungsfall am Widerstand R mit Hilfe des Kondensators C im wesentlichen gleich, und der selbsttätige Anlaßkreis für die erste Stufe ist daher von dem Augenblick an, wenn der Verteiler seine Funktion aufnimmt, so lange gesperrt, wie der Verteiler in Funktion ist, und die weiteren an der Klemme 01 auftretenden Ausgangsimpulse ergeben sich nur aus einem von der vorgeordneten Stufe, das ist Un, bei Koinzidenz mit einem Steuerimpuls erzeugten Impuls.

Im Falle, daß das Schaltglied Tl aus einem Stromtor besteht, das mit einem Ausgangstransformator verbunden ist, kann das eine Wicklungsende einer Ausgangswicklung dieses Transformators mit der Klemme 01 verbunden sein, wogegen das andere an dem festgelegten Potential P liegt.

Die oben angeführte Art, einen selbsttätigen Anlauf des Verteilers sicherzustellen, ist besonders vorteilhaft, wenn alle Stufen in gleicher Weise gesteuert werden können, wenn nur in ihrer Vorspannung Unterschiede bestehen und eine i?C-Parallelkombination (für die erste Stufe) verwendet ist. Ferner ist nur ein einzelner entkoppelnder Gleichrichter für jede Stufe erforderlich, weil der Mischer zusätzliche Schaltmittel im allgemeinen nicht erfordert, da jede Stufe einen Kondensator zur kapazitiven Kopplung der Steuerimpulse mit jedem Koinzidenzgatter enthalten muß, wobei Rücksicht auf Unterschiede in den Gleichpotentiallagen zu nehmen ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Geschlossene elektrische, durch eine Steuerimpulsfolge gesteuerte Zählkette mit elektronischen Schaltern für größere Leistungen bei hohen Zählimpulsfrequenzen, insbesondere in Fernmeldeanlagen mit Zeitvielfach, bei der als elektronische Schalter gasgefüllte Entladungsröhren mit Steuerelektrode verwendet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählkette in jeweils die gleiche Anzahl von Stufen aufweisende Teilketten unterteilt ist, welche je Stufe denselben Ausgang versorgen und, gesteuert durch die Steuerimpulsfolge, in zyklischer Reihenfolge aktiv werden.

2. Zählkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als elektronische Schalter wirkenden Gasentladungsröhren mit Steuergitter in jeder Stufe in an sich bekamiter Weise mit einer impulsweise an den Anoden der Entladungsröhren anliegenden Anodenspannung betrieben sind, welche in solchen Zeitlagen an den Anoden anliegt, in denen gleichzeitig ein Auslöseimpuls am Steuergitter der Entladungsröhre anliegt, die in dieser Zeitlage aktiv werden soll, und daß zugleich ein weiterer Spannungsimpuls anliegt, der von dem Ausgangsimpuls der zeitlich vorher aktiv gewordenen Stufe mit einer entsprechend bemessenen zeitlichen Verzögerung abgeleitet ist, derart, daß eindeutig festgelegt ist, welche von allen Stufen nach einer aktiv gewordenen Stufe als nächste aktiv zu werden hat.

3. Zählkette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitlagen der Anodenspannungsimpulse, in welchen diese an den Anoden der Entladungsröhren anliegen, den Zeitlagen der Ausgangsimpulse von den Stufen entsprechen, in denen die Entladungsröhren angeordnet sind.

4. Zählkette nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang einer jeden Stufe und dem Steuergitter der Entladungsröhre in der nächstfolgenden Stufe ein Verzögerungsglied angeordnet ist, das so bemessen ist, daß der Ausgangsimpuls aus der vorgeordneten Stufe in der Zeitlage an das Steuergitter der Entladungsröhre in der nachgeordneten Stufe gelangt, in der auch der nächste Steuerimpuls an das Steuergitter dieser Entladungsröhre gelangt und der Anodenspannungsimpuls an der Anode derselben anliegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift S 38436 VIIIb/21c (bekanntgemacht am 9. 2. 1956).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

® 909 757/335 2.