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Selektivrufanlage Die vorliegende Erfindung betrifft eine Selektivrufanlage,
bei der die Auswahl eines bestimmten Empfängers durch eine Gruppe von Wahlimpulsen
erfolgt, die einem Anfangsimpuls folgen. Die Abstände der Wahlimpulse werden als
Wahlkriterien benutzt. Jeder Empfänger besitzt eine mit der Zahl der Wahlkriterien
übereinstimmende Anzahl Impulsverzögerungsstufen und eine Signalgeberstufe. Dauer
und Reihenfolge der Impulsverzögerungen kennzeichnen den Empfänger. Die Verzögerungsstufen
und die Signalgeberstufe sind über Koinzidenztore in Kaskade geschaltet und kommen
nacheinander zur Wirkung, sofern die Wahlimpulsabstände den diesen in der Reihenfolge
zugeordneten Verzögerungszeiten entsprechen und der Ausgangsimpuls jeder Verzögerungsstufe
einen das nachfolgende Koinzidenztor öffnenden Torimpuls auslöst.
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Bei einer bekannten Rufanlage dieser Art ist der Endimpuls eines Wahlkriteriums
zugleich der Anfangsimpuls des nächstfolgenden Wahlkriteriums. Die Endflanke eines
verzögerten Impulses bringt die nächste Impulsverzögerungsstufe zum Ansprechen,
wenn diese Endflanke mit dem folgenden Wahlimpuls koinzidiert. Die Erweiterung einer
solchen Anlage für höhere Teilnehmerzahl ist durch die erreichbare Genauigkeit der
Impulslängen und Abstände begrenzt. Diese Einschränkung fällt jedoch zum Teil dahin,
wenn die Stufenlängen der wählbaren Impulsabstände nicht unter sich gleich sind,
sondern einer geometrischen Reihe folgen.
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In diesem Falle müssen die Wahlimpulse entsprechend der Länge der
Wahlkriterien unterschiedlich sein, um die größeren Ungenauigkeiten bei längeren
Wahlkriterien auszugleichen. Der letzte Wahlimpuls muß die Summe aller Ungenauigkeiten
ausgleichen und dementsprechend länger dauern als alle vorangehenden Wahlimpulse.
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Diese Bedingung fällt dahin, wenn die Empfänger der Selektivrufanlage
entsprechend der vorliegenden Erfindung so ausgebildet sind, daß jeder auf die erste
Impulsverzögerungsstufe folgenden Impulsverzögerungsstufe und der Signalgeberstufe
nur dann ein Eingangsimpuls zuführbar ist, wenn die Endflanke des Wahlimpulses mit
dem Torimpuls koinzidiert.
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Nachstehend wird an Hand der Zeichnungen die Empfangseinrichtung einer
nach dem Ruhestromprinzip betriebenen Selektivrufanlage für die drahtlose übertragung
von Rufzeichen mit zwei Wahlkriterien als Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
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F i g. 1 zeigt das Blockschema und F i g. 2 das vollständige Schaltschema
der Empfangseinrichtung, während in F i g. 3 Impulsdiagramme zur Erläuterung der
Funktionen der einzelnen Stufen der Empfangseinrichtung dargestellt sind.
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Gemäß dem in F i g. 1 dargestellten Blockschema enthält die Empfangseinrichtung
eine Hochfrequenzstufe 1 zur Verstärkung des Rufsignals, das in Form einer impulsmodulierten
Hochfrequenzschwingung mit einer Trägerfrequenz von z. B. 30 kHz von der Antenne
2 aufgenommen wird. Ferner weist die Empfangseinrichtung zwei Impulsverzögerungsstufen
3 und 5 und eine Signalgeberstufe 7 auf, welche über Koinzidenztore 4 und 6 in Kaskade
geschaltet sind. Die ankommenden Wahlimpulse werden im Demodulator 8 demoduliert
und der ersten Impulsverzögerungsstufe 3 sowie gleichzeitig den Koinzidenztoren
4 und 6 zugeführt. Der Ausgangsimpuls jeder Impulsverzögerungsstufe 3 bzw. 5 löst
einen das nachfolgende Koinzidenztor 4 bzw. 6 öffnenden Torimpuls aus. Der zweiten
Impulsverzögerungsstufe 5 und der Signalgeberstufe 7 wird nur dann ein Eingangsimpuls
zugeführt, wenn die Endflanke des zweiten bzw. dritten Wahlimpulses mit dem das
Koinzidenztor 4 bzw. 6 öffnenden Torimpuls zeitlich zusammenfällt. Die Signalgeberstufe
7 umfaßt einen Tonfrequenzoszillator und einen elektroakustischen Wandler zur Erzeugung
eines Ruftones.
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Die Speisung der Hochfrequenzstufe 1 erfolgt direkt aus der Stromquelle,
diejenige der übrigen Stufen dagegen über einen elektronischen Schalter 9, der durch
den Anfangsimpuls des Hochfrequenz-
Signals geschlossen wird. Zu
diesem Zwecke wird das Hochfrequenzsignal im Gleichrichter 10 gleichgerichtet. Während
der die Wahlimpulse bildenden Strompausen wird der Schalter 9 durch eine Speicherstromquelle
geschlossen gehalten. Während der Ansprechdauer der Signalgeberstufe 7 wird von
dieser eine den elektronischen Schalter 9 im Schließzustand haltende Steuerspannung
abgeleitet. Im Ruhezustand der Empfangseinrichtung ist also nur die Hochfrequenzstufe
1 in Betrieb. Die übrigen Stufen werden erst beim Empfang eines Rufsignals eingeschaltet.
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In F i g. 1 sind die Signalleitungen durch ausgezogene Linien, die
Speiseleitungen durch unterbrochene Linien und die Steuerleitungen durch strichpunktierte
Linien dargestellt.
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Die schaltungstechnischen Einzelheiten der Empfangseinrichtung gehen
aus Fig. 2 hervor, wobei die Schaltelemente, die zur Abstimmung der HF-Kreise sowie
zur Einstellung der Arbeitspunkte dienen, nicht bezeichnet sind.
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Die Hochfrequenzstufe mit dem Transistor H 1 arbeitet im Ruhezustand
der Empfangseinrichtung im B-Betrieb und geht nach dem Einschalten der übrigen Stufen
in den A-Betrieb über, so daß der Ruhestrombedarf praktisch Null ist. Als Antenne
dient ein Band aus lamelliertem u-Metall, auf dem die Spule T 1 angebracht
ist. Die Spule T 1 und der Kondensator C1 bilden den auf die Trägerfrequenz
(z. B. 30 kHz) des Rufsignals abgestimmten Eingangsschwingkreis. Die Güte des Schwingkreises
kann verhältnismäßig niedrig sein (Q = 1 ... 2), um eine möglichst verzerrungsfreie
Übertragung der Hochfrequenzimpulse zu gewährleisten. Die Widerstände R 1 und R
4 dienen zur Stabilisierung des Emitterstromes.
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Das verstärkte Hochfrequenzsignal wird am Kollektor des Transistors
H 1 entnommen und über den Transformator T2 der Basis eines zweiten Transistors
H2 zur weiteren Verstärkung zugeführt. Das verstärkte Hochfrequenzsignal gelangt
vom Transformator T 3 einerseits zum Transistor H17, der durch Gleichrichtung
die Steuerspannung für den elektronischen Schalter H3 erzeugt, und anderseits an
die Dioden G 4 und G 5 zur Demodulation. Das demodulierte Signal steuert einen als
Impulsformer betriebenen Transistor H4. Die Glieder R 10, C10,
R 11,
C 1l dienen zur Siebung des demodulierten Signals, während der Widerstand R 13 die
Basisvorspannung für den Transistor H4 liefert. Der über den Widerstand R 9 mit
dem elektronischen Schalter verbundene Kondensator C9 hält die Steuerspannung während
der Impulslücken aufrecht. Der Transistor H4 verstärkt die demodulierten Signale
und führt sie der ersten Impulsverzögerungsstufe sowie den Koinzidenztoren zu.
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Die Impulsverzögerungsstufen werden durch zwei gleichartig aufgebaute
monostabile Multivibratoren mit den Transistoren H 5 und H 6 bzw.
H il und H12 gebildet. Im Ruhezustand sind die Transistoren H 6 und
H12 leitend. Die Glieder R21, C13 und R38, C20 bestimmen die
Zeitkonstante der Impulsverzögerung und haben für jeden Empfänger unterschiedliche
Werte. Die Emitter der Transistoren H5,
H6 und H11, H12 sind über eine gemeinsame
Diode G12 und über den Transistor H15, der als gemeinsamer Emitterwiderstand
wirkt, mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden. Die Dioden G6 und G11
verhindern, daß die Multivibratoren durch Speisespannungsschwankungen ansprechen.
Die erste Impulsverzögerungsstufe ist zusätzlich mit einer Sperrvorrichtung versehen.
die gewährleistet, daß diese Stufe während einer Impulsfolge nur einmal anspricht.
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Die Wirkungsweise dieser Sperrvorrichtung ist folgende: Beim Ansprechen
des Multivibrators wird der TransistorH6 vom leitenden in den gesperrten Zustand
übergeführt. Hierbei lädt sich der Kondensator C 14 über den Widerstand R 23 und
die Diode G8 auf, wodurch die Diode G7 über den Widerstand R 20 in Sperrichtung
vorgespannt wird. Diese Sperrung wird erst wieder aufgehoben, wenn die Speisespannung
durch den Schalttransistor H3 abgeschaltet wird, wobei sich der Kondensator C14
über die Diode G9 und weiter über die Schalterlast entlädt.
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Grundsätzlich ist die Zeitkonstante der Impulsverzögerung vom Leckstrom
der Transistoren H 6 bzw. H12 abhängig, der seinerseits temperaturabhängig ist.
Zur Temperaturkompensation wird über die Widerstände R 21 bzw. R 38 eine Spannung
eingeführt, die dem gleichen Temperaturgesetz folgt wie der Leckstrom. Dadurch wird
die Zeitkonstante von der Temperatur unabhängig. Die Kompensationsspannung wird
an einem Widerstand R 43 abgegriffen, der im Kollektorkreis eines Transistors H14
vom gleichen Typ wie die Transistoren H6 und H12 eingeschaltet ist.
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Die Signalgeberstufe enthält zwei Transistoren H 15 und
H 16, wobei der Transistor H 15 im Ruhezustand dauernd leitet und
mit den Impulsverzögerungsstufen belastet ist. Der Koinzidenzimpuls der letzten
Torstufe erregt den Signalgeber, wodurch der Transistor H15 gesperrt und
damit der Transistor H16 leitend wird. Der Kollektor des Transistors H16 ist über
die Parallelschaltung der Diode G16 mit dem Widerstand R47 und über den Kondensator
C24 auf die Basis des Transistors H15 zurückgeführt. Die Oszillatorfrequenz
ist in der einen Halbwelle durch das zeitbestimmende Glied mit dem Kondensator C24
und dem Widerstand R 45 und in der anderen Halbwelle durch die mit dem Kondensator
C26 abgestimmte Spule 11 des Schallwandlers gegeben und beträgt beispielsweise
3 kHz. Der Widerstand R 48. die Diode G 15 und der Kondensator C25 begrenzen die
Schwingdauer der Signalgeberstufe, indem der Kondensator C25 aufgeladen wird, der
den Transistor H 15 über die Diode G 13 und seine Basis sperrt. Die Restladung des
Kondensators C25 wird über die Diode G14 und den Widerstand R46 abgeführt. Von der
Signalgeberstufe wird über die Diode G 17 eine Spannung abgeleitet, die den elektronischen
Schalter während der Schwingdauer der Signalgeberstufe geschlossen hält.
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Der Ausgang jeder Impulsverzögerungsstufe ist mit dem Eingang der
nachfolgenden Stufe durch je ein Koinzidenztor verbunden. Die Koinzidenztore bestehen
aus den Transistoren H7 und H13. Ihre Wirkungsweise wird am Beispiel der
ersten Torstufe erläutert. Der Ausgangsimpuls der ersten Impulsverzögerungsstufe
wird über den Kondensator C15 auf den Emitter des Transistors H7 übertragen. Über
den Widerstand R 24 wird der Kondensator C 15 auf annähernd die Speisespannung umgeladen.
Während eines Teils der Aufladezeit ist der Transistor H7 imstande, einen Impuls
an seiner Basis auf den Kollektor
zu übertragen. Dieser Impuls
am Kollektor wird über den Kondensator C16 an den Eingang der nächstfolgenden Impulsverzögerungsstufe
geleitet. Die Widerstände R24 und R40 sind so bemessen, daß die Ladezeiten der Kondensatoren
C15 und C21 beispielsweise 20% der Länge des Wahlkriteriums entsprechen.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Empfangseinrichtung wird nachstehend
an Hand der in F i g. 3 dargestellten Impulsdiagramme a bis g erläutert. F i g.
3 a zeigt die das Rufzeichen bildende Impulsfolge, mit der im Sender die Trägerschwingung
moduliert wird. An den Anfangsimpuls Al, der beim Einschalten des Ruhestromes
beginnt, schließt sich der erste Wahlimpuls 1. WI in Form einer Stromlücke
mit einer Dauer z von z. B. 0,3 ms an. Der zweite und der dritte Wahlimpuls
2. WI bzw. 3. WI
folgen dem ersten in bestimmten gegenseitigen Abständen,
die je ein Wahlkriterium bilden. Dabei ist der zweite Wahlimpuls zugleich Endimpuls
des ersten Wahlkriteriums und Anfangsimpuls des zweiten Wahlkriteriums. Im vorliegenden
Beispiel können der zweite und der dritte Wahlimpuls bezüglich des vorangehenden
Wahlimpulses je eine von zehn verschiedenen Lagen einnehmen, die durch strichpunktierte
Linien (Impulsende) angedeutet und je mit 0 ... 3 bzw. 0 ... 5 numeriert
sind. Dementsprechend ergeben sich für jedes Wahlkriterium zehn wählbare Impulsabstände,
so daß durch Kombination 100 unterschiedliche Rufzeichen gebildet werden können.
Der Anfangsimpuls A1 bringt den Schalter 9 (F i g. 1) zum Ansprechen, wodurch
die Speisespannung an die im Ruhezustand der Empfangseinrichtung stromlosen Stufen
gelegt wird, deren Verlauf in F i g. 3 b dargestellt ist.
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Die Zeitkonstanten der beiden Impulsverzögerungsstufen seien so gewählt,
daß die Empfangseinrichtung bzw. deren Signalgeberstufe auf das Rufzeichen gemäß
dem in F i g. 3 a dargestellten Impulsdiagramm, worin ein beliebig gewählter Impulsabstand
für beide Wahlkriterien angenommen worden ist, anspricht. Am Ende des ersten Wahlimpulses
1. WI kippt der erste Multivibrator (H5, H6) in den labilen Zustand.
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Nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer 0 1
kippt der Multivibrator
wieder in den stabilen Ausgangszustand zurück (F i g. 3 c). Beim Zurückkippen wird
der Kondensator C 15 über den Widerstand R 24 umgeladen. Der Transistor H7 ist während
eines Teils -rk 1 der Ladezeit leitend und kann die Endflanke des zweiten Wahlimpulses
2. WI übertragen (F i g. 3 d). Demzufolge kippt die zweite Impulsverzögerungsstufe;
sie bleibt für ihre vorbestimmte Zeit O 2 (F i g. 3 e) im labilen Zustand und öffnet
hierauf mit ihrem Ausgangsimpuls die nächste Torstufe H 13 für die Koinzidenzzeit
-rk 2 (F i g. 3 f), so daß der dritte Wahlimpuls 3. WI die Signalgeberstufe
auslöst. Der Oszillator der Signalgeberstufe befindet sich nach seinem Ansprechen
während beispielsweise 40 ms im schwingenden Zustand (F i g. 3 g).
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Der Schlußimpuls SI muß nur so lange dauern, bis die Endflanke des
dritten Wahlimpulses 3. WI sicher übertragen ist. Der Signalgeber hält seine
Speisespannung durch Gleichrichtung der Tonfrequenz (3 kKz) über die Diode
G17, bis der Kondensator C25 aufgeladen ist. Der Transistor H16 bleibt hierauf
dauernd leitend, und die Tonfrequenzschwingung bricht ab, so daß die Speisespannung
verschwindet, womit der Anfangszustand der Empfangseinrichtung wieder hergestellt
ist.