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Schaltung zur Zählung von Überschlägen in Elektronenröhren hochbelasteter
Senderendstufen Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Zählung von Überschlägen
in Elektronenröhren hochbelasteter Senderendstufen, die in Gegentaktschaltung auf
einen gemeinsamen Modulationstransformator arbeiten und bei denen ein am Kathodenwiderstand
der übergeschlagenen Röhre infolge des Kurzschlußstromes auftretender Spannungsimpuls
eine Zählschaltung auslöst.
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Überschläge in den Elektronenröhren treten auf, wenn durch frei werdende
Gase aus Bauelementen der Röhre das Vakuum verschlechtert wird. Eine Anhäufung der
Überschläge ist ein Zeichen dafür, daß die betreffende Röhre unbrauchbar wird und
ausgewechselt werden muß. Zur Registrierung der Überschläge wird für jede Röhre
ein Zählgerät vorgesehen. Bekannte Zählgeräte nutzen den beim überschlag am Kathodenwiderstand
der Röhre entstehenden hohen Spannungsimpuls aus, z. B. ein Schrittschaltzählwerk
weiterzuschalten. Durch die in der Stromversorgungseinrichtung der Leistungsstufe
eingebauten Schutzschaltungen kann der Spannungsimpuls am Kathodenwiderstand jedoch
so kurz sein, daß er ein gebräuchliches Zählwerk nicht zum Ansprechen bringt. Es
ist bekannt, in solchen Fällen ein empfindliches Relais mit kurzer Ansprechzeit
und Abfallverzögerung zwischenzuschalten oder den am Kathodenwiderstand entstehenden
Spannungsimpuls über einen Sperrgleichrichter einem Speicherkondensator zuzuführen,
der sich langsam über eine Relaiswicklung entlädt und so dieses Relais für längere
Zeit angezogen hält, als der Dauer des Spannungsimpulses entspricht.
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Wenn die beiden Röhren einer Gegentaktendstufe auf einen gemeinsamen
Transformator arbeiten, treten beim überschlag einer Röhre Erscheinungen auf, die
bei der Verwendung bekannter überschlagzählschaltungen zu Fehlzählungen führen.
Der beim überschlag einer Röhre auftretende Kurzschlußstrom erzeugt nämlich durch
Induktion über die Wicklung des Modulationstransformators einen steilen Anodenspannungsanstieg
an der anderen Gegentaktröhre. Infolgedessen durchfließt diese Röhre ein überstrom,
der in der Größenordnung des Kurzschlußstromes der übergeschlagenen Röhre liegt.
Da dieser überstrom am Kathodenwiderstand ebenfalls einen hohen Spannungsimpuls
hervorruft, wird auch bei der nicht übergeschlagenen Röhre ein überschlag registriert.
Dieser Mangel soll mit Hilfe der Erfindung beseitigt werden. Das wird erreicht,
indem bei einer Schaltung zur Überschlagszählung der oben beschriebenen Art erfindungsgemäß
Mittel vorgesehen sind, die ein Ansprechen der Zählschaltung verhindern, wenn nicht
gleichzeitig mit dem Auftreten des Spannungsimpulses am Kathodenwiderstand der betreffenden
Röhre ein beträchtliches Absinken ihrer Anodenspannung einhergeht. Vorzugsweise
werden die die Auslösung der Zählschaltung unterdrückenden Mittel durch eine Sperrstufe,
die einer bekannten Zählschaltung vorgeschaltet wird, verwirklicht, die zwei Eingänge
besitzt, an deren einem die am Kathodenwiderstand abgegriffene Spannung liegt, während
an den zweiten 5 über einen Spannungsteiler die Anodenspannung geführt wird, und
die ein am ersten Eingang liegendes Signal nur dann zum Ausgang gelangen läßt, wenn
das der Anodenspannung entsprechende Potential des zweiten Eingangs beträchtlich
abgesunken ist.
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Die Zeichnung zeigt als Beispiel einer Anwendung der Erfindung in
F i g. 1 das Blockschaltbild einer Modulationsstufe mit erfindungsgemäßen Zählschaltungen,
wobei jeder Röhre eine Zählschaltung ZSl bzw. ZS2 zugeordnet ist, und in F i g.
2 eine vorteilhafte Ausführung (Wirkschaltbild) einer Sperrstufe.
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Die Wirkungsweise und der Aufbau der Erfindung wird zunächst an Hand
der F i g. 1 der Zeichnung näher erläutert, in welcher die Bezugszeichen der zur
Gegentaktröhre 1 gehörenden Schaltelemente zusätzj lich zu den in der Beschreibung
angegebenen Bezugszeichen mit einem Index 1 und die zur Gegentaktröhre 2 gehörenden
Schaltelemente mit einem Index 2 versehen sind.
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Einer bekannten Zählschaltung Z, die Beispielsweise aus einer Impulsformerstufe,
die aus kurzen Impulsen unterschiedlicher Länge lange Impulse konstanter Länge herstellt,
und einem elektromagnetischen Zählwerk besteht, das von diesen Impulsen betätigt
wird, ist eine Sperrstufe Sp vorgeschaltet.
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Ein Eingang EI der Sperrstufe Sp ist mit dem kathodenseitigen Ende
des Kathodenwiderstandes RK verbunden, ein zweiter Eingang EI, mix dem Abgriff
eines
Anodenspannungsteilers RT. Am Ausgang A der Sperrstufe ist die genannte Zählschaltung
Z angeschlossen. M ist der Modulationstransformator.
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Es sei angenommen, daß in der Röhre 1 ein überschlag stattfinde. Als
Folge des hohen Kurzschlußstromes, der durch die in der Stromversorgungssehaltung
vorhandenen Schutzvorrichtungen (z. B. Ignitronschutz) sofort abgeschaltet wird,
entsteht am Kathodenwiderstand RK 1 ein kurzer, aber hoher Spannungsimpuls. Gleichzeitig
bricht die Anodenspannung der Röhre 1 auf die Brennspannung des Lichtbogens in der
Röhre, zuzüglich des Spannungsabfalls am Kathodenwiderstand RK 1, zusammen. An den
Eingang EI der Sperrstufe Spi gelangt also ein hoher Spannungsimpuls, während an
den Eingang EI,
eine gegenüber dem Normalwert erheblich verminderte Spannung
gelegt wird. Wie unten noch ausführlich erklärt wird, läßt die Sperrstufe Spi unter
diesen Bedingungen den Spannungsimpuls zur Zählstufe Z1 durch, die nun durch Weiterschalten
des Zählwerkes einen überschlag registriert. Obwohl auch, wie schon oben erklärt
wurde, am Kathodenwiderstand RK, der Röhre 2 infolge des überstroms ein Spannungsimpuls
in annähernd gleicher Höhe wie an RK1 entsteht, wird kein überschlag registriert,
weil am Eingang EI,
der Sperrstufe Spe von dem Anodenspannungsteiler
RT 2 her eine gegenüber dem Normalwert nicht verminderte, sondern im Gegenteil sogar
erhöhte Spannung liegt und die Sperrstufe Spe den an ihren Eingang EI gelangenden
Impuls nicht zur Zählstufe Z2 durchläßt.
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Die Wirkungsweise einer solchen Sperrstufe Spi wird an einem Ausführungsbeispiel
nach F i g. 2 gezeigt. Das Schaltungsbeispiel ist mit Transistoren aufgebaut. Die
Transistoren T, 1 und T, 2 bilden eine unter dem Namen Schmitt-Trigger bekannte
Kippstufe, die Impulse konstanter Anstiegszeit liefert, obwohl die am Kathodenwiderstand
Rk, auftretenden und an den Eingang EI der Kippstufe gelangenden Implse eine von
der Sättigung des Modulationstransformators abhängige unterschiedliche Anstiegszeit
besitzen.
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Im Ruhezustand ist T, 1 stromführend und T" 2 gesperrt, denn T, 1
erhält über den Spannungsteiler R1, R2 eine negative Steuerspannung für die Basis.
Die Größe dieser Steuerspannung kann durch TSs beeinflußt werden. Dieser Transistor
ist stromführend (genügend hohe negative Steuerspannung durch R3, R4), wenn die
Anodenspannung zusammenbricht, und vermindert, weil er an R1 einen zusätzlichen
Spannungsabfall hervorruft, die negative Steuerspannung von T, 1. Er ist gesperrt
(Kompensation der negativen Steuerspannung), wenn die Anodenspannung ihren Normalwert
hat oder größer ist, und erhöht, weil der zusätzliche Spannungsabfall an R1 fortfällt,
die negative Steuerspannung von T, 1.
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Im ersten Falle bringt ein an die Basis von T.,1 gelangender positiver
Impuls vom Kathodenwiderstand, dessen Amplitude durch die Zenerdiode Zd begrenzt
ist, die Triggerstufe zum Umkippen, weil T,1 durch Kompensation der negativen Basisvorspannung
gesperrt wird. Im zweiten Falle ist die negative Vorspannung der Basis von T" so
groß, daß der positive Impuls nicht ausreicht, sie zu kompensieren, und damit den
Transistor T,1 zu sperren.