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Schaltungsanordnung für Empfänger in einem Übertragungssystem mit
selektivem Anruf Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung an einem Empfänger
in einem Übertragungssystem mit selektivem Anruf für jeden am System beteiligten
Empfänger, bei welchem Übertragungssystem eine Anzahl mindestens teilweise verschiedener
Ruffrequenzen an der Sendeseite ausgesendet und an der Empfangsseite mittels mit
der Anzahl der verschiedenen Ruffrequenzen übereinstimmender selektiver, auf je
eine dieser Ruffrequenzen abgestimmter Netzwerke empfangen werden, derart, daß der
Empfänger für jede Ruffrequenz erst dann empfindlich wird, wenn er die in der für
diesen Empfänger charakteristischen Reihenfolge der Ruffrequenzen zeitlich vorhergehende
Ruffrequenz empfangen hat.
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Eine derartige Schaltung wurde in der schweizerischen Patentschrift
273564 beschrieben (s. insbesondere Fig.4). Hier wird das die aufeinanderfolgenden
Ruffrequenzen enthaltende demodülierte Signal den Steuergittern von drei Röhren
zugeführt. Der Anodenkreis einer ersten, nicht gesperrten Röhre enthält einen auf
die für den betreffenden Empfänger charakteristische erste Ruffrequenz abgestimmten
Resonanzkreis. Somit kann nur diese erste Ruffrequenz verstärkt werden. Die verstärkte
erste Ruffrequenz wird mittels einer Diode gleichgerichtet, und die dabei erzeugte
positive Spannung entriegelt die Röhre für die folgende Ruffrequenz.
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Stimmt die zweite ankommende Ruffrequenz mit der Eigenfrequenz des
Resonanzkreises im Anodenkreis der zweiten Röhre überein, so wird auch diese Ruffrequenz
verstärkt und gleichgerichtet und entriegelt die dritte Röhre. Stimmt wieder die
dritte ankommende Ruffrequenz mit der Eigenfrequenz des Resonanzkreises im Anodenkreis
der dritten Röhre überein, so wird wieder diese dritte Ruffrequenz verstärkt und
gleichgerichtet. Die dabei erzeugte positive Gleichspannung entriegelt endlich eine
vierte Röhre, welche eine Rufeinrichtung einschaltet.
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Die Erfindung hat zum Ziel, unter Verwendung von Transistoren, insbesondere
von Schichttransistoren, welche gleichzeitig als Gleichrichter und als Schaltelemente
wirken, eine besonders einfache, zuverlässige und vorteilhafte Schaltung dieser
Art anzugeben.
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Die Schaltung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jede
zeitlich einer anderen vorhergehende Ruffrequenz dem Basiskreis eines Transistors
zugeführt wird und in diesem Kreis gleichgerichtet wird, wobei sie die Basiselektrode
dieses Transistors in Sperrichtung polarisiert, und daß der Emitter-Kollektor-Kreis
jedes Transistors den Übertragungskreis für die zeitlich folgende Ruffrequenz überbrückt,
so daß er die Übertragung dieser Ruffrequenz vor dem Empfang der zeitlich vorhergehenden
Ruffrequenz verhindert. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert,
worin Fig.1 das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Schaltung nach der Erfindung
ist und Fig: 2 und 3 zwei Varianten dieses Ausführungsbeispiels zeigen. _ Die Fig.
1 zeigt das Schaltbild eines Teiles eines Empfängers mit selektivem Anruf. Der,
dargestellte Teil enthält eine Reihe von Parallelresonanzkreisen 1, 2 und 3, die
je auf eine verschiedene Ruffrequenz abgestimmt sind. Mit jedem dieser Resonanzkreise,
die Quellen von verschiedenen Ruffrequenzen darstellen, ist eine Sekundärwicklung
11 bzw. 12 oder 13 gekoppelt. jede der Sekundärwicklungen liegt einseitig an Masse
und ist andererseits mit der Basis eines zugehörigen Transistors 6 bzw. 16 oder
26 verbunden. So ist die Wicklung 11 über einen Kondensator 5 mit der Basis des
Transistors 6 verbunden, die Wicklung 12 über einen Widerstand 14 und einen Kondensator
15 mit der Basis des Transistors 16 und die Wicklung 13 über einen Widerstand 24
mit der Basis des Transistors 26. Die Basis des Transistors 6 liegt außerdem einerseits
an Masse über einen Widerstand 7 und ist andererseits über einen Widerstand 8 mit
der negativen Klemme einer Spannungsquelle 9 verbunden. Der Emitter desselben Transistors
liegt direkt an Masse, und sein Kollektor ist mit dem gemeinsamen Punkt des Widerstandes
14 und des Kondensators 15 verbunden. Die Basis des Transistors 16 ist über Widerstände
17 und 18 -auf gleicher Weise vorgespannt wie die Basis des Transistors 6. Der Emitter
ist wie derjenige des Transistors 6 mit Masse verbunden
und sein
Kollektor . ist unmittelbar mit der Basis des Transistors 26 verbunden. Der Emitter
dieses Transistors ist mittels eines Spannungsteilers 27-29 in Sperrichtung vorgespannt
und liegt an Masse und an der positiven Klemme der Spannungsquelle 9 über einen
Kondensator 28. Der Kollektor des Transistors 26 ist mit der negativen Klemme der
Spannungsquelle 9 über eine mittels eines Kondensators 31 entkoppelte Relaiswicklung
30 verbunden. Die Relaiswicklung 30 betätigt einen Anrufkontakt 3@2.
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Die Relaiswicklung 30 wird durch den Kollektorstrom des Transistors
26 erregt. Dieser Kollektorstrom kann jedoch nur fließen, wenn eine Spannung ausreichender
Amplitude der Basis des Transistors 26 zugeführt wird, so daß die durch die Vorspannung
des Emitters dieses Transistors festgelegte Schwelle überschritten wird. Dazu ist
es erforderlich, daß eine ausreichende Wechselspannung mit der Frequenz f3 durch
die Quelle 3 in der Wicklung 13 erzeugt wird. Diese in der Wicklung 13 induzierte
Spannung wird jedoch der Basis des gesperrten Transistors 26 über den Widerstand
24 zugeführt, welcher zusammen mit der Kollektor-Emitter-Elektrodenstrecke des Transistors
16 einen Spannungsteiler bildet. Der Transistor 16 ist infolge der negativen Vorspannung,.
angelegt an seine Basis über den Widerstand 18, ziemlich stark leitend, so daß seine
Kollektor-Emitter-Elektrodenstrecke nur eine kleine Wechselstromimpedanz aufweist.
Das Rufsignal mit der Frequenz f3 wird somit stark abgeschwächt durch den Spannungsteiler
24-16, so daß die Amplitude der an die Basis des Transistors 26 angelegten Schwingungen
kleiner bleibt als die Ernittervorspannung und denselben nicht zu entsperren vermag.
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Damit die Schwingungen über dem Kreis 3 ein Anziehen des Relais mit
der Wicklung 30 verursachen, ist es somit notwendig, daß der Transistor 16 zuerst
gesperrt wird. Ist dieser Transistor gesperrt, so gelangen diese Schwingungen ohne
wesentliche Abschwächung nach der Basis des Transistors 26, werden durch dessen
Basis-Emitter-Elektrodenstrecke gleichgerichtet und verursachen einen Kollektorstrom
durch die Wicklung 30. Das Sperren des Transistors, 16 geschieht dadurch,
daß zuerst oder gleichzeitig mit dem Rufsignal mit der Frequenz f3 ein Rufsignal
mit der Frequenz f2 im Resonanzkreis 2 erzeugt wird. Seinerseits kann die Schwingung
mit der Frequenz f2 induziert in der Wicklung 12 erst dann die Basis des Transistors
16 über den Widerstand 14 und den Kondensator 15 erreichen, nachdem der Transistor
6 zuerst gesperrt wurde; tatsächlich bildet die Kollektor-Emitter-Elektrodenstrecke
dieses Transistors, zusammen mit dem Widerstand 14, einen Spannungsteiler, durch
welchen die Schwingungen über der Wicklung 12 bei leitendem Transistor 6 nur stark
abgeschwächt nach der Basis des Transistors 16 gelangen können.
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Der Transistor 6 muß somit ebenfalls vor Eintreffen der Schwingungen
mit der Frequenz f3 und der Schwingungen mit der Frequenz f2 oder gleichzeitig mit
dem Eintreffen der einen oder beiden dieser Schwingungen gesperrt werden. Das Sperren
des Transistors 6 geschieht auf gleiche Weise wie das Sperren des Transistors 16.
Bei Eintreffen eines Rufsignals mit der Frequenz f1 wird eine Wechselspannung im
Resonanzkreise 1 und in der Wicklung 11 erzeugt. Diese Spannung wird über
den Kondensator 5 der Basis des Transistors 6 zugeführt und wird durch die Basis-Emitter-Elektrodenstreeke
dieses Transistors teilweise gleichgerichtet. Das Potential der Basis des Tratis.istors
6 wird durch diese Gleichrichtung nach der positiven Richtung verschoben, der Kondensator
5 wird umgeladen, bis die Basis des Transistors 6 gegenüber dem Emitter positiv
wird, und die Kollektor-Emitter-Elektrodenstrecke des Transistors 6 wird durch diese
Arbeitspunktverlagerung gesperrt. Ein Rufsignal mit der Frequenz f2 kann nun ungehindert
die Basiselektrode des Transistors 16 erreichen. Der Transistor 16 wird durch dieses
Signal entsperrt, und das Rufsignal mit der Frequenz f3 kann schließlich auch die
Basis des Transistors 26 ungehindert erreichen.
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Um das Relais mit der Wicklung 30 zum Anzug zu bringen, ist es somit
notwendig, daß zuerst ein Rufsignal mit der Frequenz f1 im Resonanzkreise l wirksam
ist, daß nachher oder gleichzeitig ein zweites Rufsignal mit der Frequenz f2 über
dem Resonanzkreis 2 erzeugt wird, und daß zuletzt oder gleichzeitig ein drittes
Rufsignal mit der Frequenz f3 über dem Resonanzkreis 3 wirksam ist. Zusammen mit
dem Widerstand 7, mit dem Widerstand 8 und mit dem Sperrwiderstand der Basis-Emitter-Elektrodenstrecke
des Transistors 6 bildet der Kondensator 5 ein Zeitkonstanten-Netzwerk. Nachdem
der Transistor 6 durch das Rufsignal f1 gesperrt wurde, wird er somit nur nach einer
durch dieses Netzwerk festgelegte Zeit wieder leitend. Dasselbe gilt in bezug auf
den Kondensator 17 mit den Widerständen 17 und 18 und mit dem Sperrwiderstand der
Basis-Emitter-Elektrodenstrecke des Transistors 16. Das Sperren des Transistors
6 kann verhältnismäßig schnell erfolgen, falls der Innenwiderstand der Signalquelle,
gebildet durch den Resonanzkreis 1 und die Sekundärwicklung 11, nicht zu groß ist.
Der Widerstand 14 muß verhältnismäßig groß in bezug auf die Wechselstromimpedanz
der Kollektor-Emitter-Elektrodenstrecke des leitenden Transistors 6 sein. Demzufolge
ist die Aufladezeitkonstante des Kondensators 15 größer als diejenige des Kondensators
5. Um eine einwandfreie Arbeitsweise der Schaltung zu gewährleisten, ist es somit
notwendig, daß die Entladezeitkonstante des Kondensators 5 größer ist als die Aufladezeitkonstante
des Kondensators 15.
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Die beschriebene Schaltung ermöglicht es, die Anzahl der in einem
Übertragungssystem selektiv anzurufenden Empfänger bei unveränderter Anzahl der
zur Verfügung stehenden Ruffrequenzen auf sehr einfache Weise stark zu erhöhen.
Selbstverständlich kann man auch mit nur zwei Ruffrequenzen pro Empfänger auskommen.
Verfügt man z. B. über 14 verschiedene Ruffrequenzen, so kann man damit und mittels
der beschriebenen Schaltung und bei festgesetzter Dauer, Reihenfolge und Dauer der
Rufimpulse verschiedener Frequenzen 143 = 2744 beteiligte Empfänger selektiv anrufen.
Bei Anwendung von nur zwei verschiedenen Frequenzen pro Empfänger kann man 142 =
196 verschiedene Empfänger selektiv anrufen. Vorzugsweise arbeitet die Schaltung
nur mit verschiedenen Frequenzen für die verschiedenen Resonanzkreise 1, 2 usw.,
so daß die Dauer der Rufimpulse unbegrenzt ist und die Anzahl Empfänger auf 14 -13
- 12 = 2184 bzw. auf 14 # 13 =182 herabgesetzt wird.
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Die Fig.2 zeigt eine Abwandlung der Schaltung nach Fig.1, die sich
dadurch von diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet, daß die Kollektoren der Transistoren
6 und 16 über verhältnismäßig hohen Belastungswiderständen 9 bzw. 19 in der Sperrichtung
vorgespannt sind, so daß sie durch die Schwingungen über der Wicklung 12 bzw. 13
nicht in der Vorwärtsrichtung ausgesteuert werden können, was eine unter
Umständen
unerwünschte Kollektor-Basis-Gleichrichtung zur Folge haben könnte. Gleichstrommäßig
sind diese Kollektoren vom Basiskreis des folgenden Transistors 16 bzw. 26 mittels
eines Kondensators 10 bzw. 20 großer Kapazität und kleiner Impedanz für die Schwingungen
der Frequenz f2 bzw. f3 getrennt. Die Widerstände 9 und 19 sind so groß, daß die
Transistoren 6 bzw. 16 im leitenden Zustand unterhalb des Knies ihrer Kollektor-Strom-Spannungscharakteristik
arbeiten und somit eine niedrige Wechselstromimpedanz aufweisen.
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Die Fig. 3 zeigt eine andere Abwandlung der Schaltung nach Fig. 1.
Der Unterschied in bezug auf diese Schaltung ist, daß der Widerstand 8 im Basiskreis
des Transistors 6 nicht unmittelbar mit dem negativen Pol der Spannungsquelle 9
verbunden ist, sondern mit der Anzapfung des Spannungsteilers 17-18 des Basiskreises
des Transistors 16. Der Basis-Emitter-Widerstand 7 ist dabei weggelassen. Demzufolge
wird die Basis des Transistors 6 über die Widerstände 8 und 18 in der Sperrichtung
vorgespannt, und das Zeitkonstanten-Netzwerk des Basiskreises dieses Transistors
besteht nun aus dem Kondensator 5 und aus dem Widerstand 8 in Reihe mit dem Basisemitterkreis
des Transistors 16 und in parallel mit der Basisemitterstrecke des Transistors 6.
Das Zeitkonstanten-Netzwerk im Basiskreis des. Transistors 16 wird nun auch infolge
der Verbindung mit dem Widerstand 8 durch diesen Widerstand in Reihe mit der Basis-Emitter-Elektrodenstrecke
des Transistors 6 beeinflußt. Diese Schaltungsweise bewirkt, daß, nachdem der Transistor
6 durch Aufladen des Kondensators 5 gesperrt worden ist, er dann durch eine allfällige
Aufladung des Kondensators 15 gesperrt gehalten werden kann. Solange der Transistor
6 gesperrt ist, ist das Potential, angelegt an seine Basis, praktisch gleich demjenigen
an der Basis des Transistors 16, falls dieser auch gesperrt ist. Ist der Transistor
16 hingegen nicht gesperrt, so wird seine Basis durch die Sperrspannung an der Basis
des Transistors 6 verhältnismäßig nur schwach in Sperrichtung vorgespannt, denn
der Kondensator 5 entlädt sich ja über den Widerstand 8 in Reihe mit dem Widerstand
17 und der Basis-Emitter-Elektrodenstrecke des Transistors 16; es erfolgt somit
eine Spannungsteilung, derart, daß die über den Widerstand 18 in die Vorwärtsrichtung
vorgespannte Basis des Transistors 1 nur wenig in die Sperrichtung gesteuert wird.
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Die Schaltung arbeitet im Großen und Ganzen wie die Schaltung nach
Fig. 1, jedoch mit dem. Unterschied, daß, nachdem der Transistor 16 durch Gleichrichtung
eines Rufsignals mit der Frequenz f2 gesperrt worden ist, der Transistor 6 auch
gesperrt bleibt. Demnach ist man viel freier in bezug auf den zeitlichen Ablauf
der Aussendungen der verschiedenen Rufsignale mit den Frequenzen f1 und f2 und/oder
in bezug auf die Wahl der Zeitkonstanten der Basiskreise der Transistoren 6 und
16. Auch bei kleiner Entladezeitkonstante des Basiskreises des Transistors 6 kann
man die Rufsignale mit den Frequenzen f1 und f2 nacheinander aussenden: diese Entladezeitkonstante
braucht dann nur groß genug zu sein, um den Transistor 6 während der Zeit zwischen
den Aussendungen der Rufsignale mit den Frequenzen f 1 und f 2 gesperrt
zu halten. Wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 muß in diesem Falle auch die Entladezeitkonstante
des Kondensators 15 groß genug sein, um die Zeitspanne zwischen dem Sperren des
Transistors 16 und dem Ende des Rufsignals mit der Frequenz f2 einerseits und dem
Einsatz des Rufsignals mit der Frequenz f3 und dem Anzug des Relais mit der Wicklung
30 zu überbrücken.
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Die Widerstände 14 und/oder 24 können unter Umständen durch den inneren
Widerstand der Quelle 2 bis 12 bzw. 3 bis 13 der entsprechenden Ruffrequenz gebildet
sein.