DE1240554B - Arrangement for low-frequency switching of high-frequency voltages - Google Patents

Arrangement for low-frequency switching of high-frequency voltages

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DE1240554B DE1966H0058203 DEH0058203A DE1240554B DE 1240554 B DE1240554 B DE 1240554B DE 1966H0058203 DE1966H0058203 DE 1966H0058203 DE H0058203 A DEH0058203 A DE H0058203A DE 1240554 B DE1240554 B DE 1240554B
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Dr Hans Werner Paehr
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

H03kH03k

Deutsche KL: 21 al-36/18German KL: 21 al-36/18

Nummer: 1240 554Number: 1240 554

Aktenzeichen: H 58203 VIII a/21 alFile number: H 58203 VIII a / 21 al

Anmeldetag: 11. Januar 1966 Filing date: January 11, 1966

Auslegetag: 18. Mai 1967Open date: May 18, 1967

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine einfache Anordnung zur niederfrequenten Umschaltung von Hochfrequenzspannungen. Derartige Anordnungen sind an sich bekannt und werden in Empfängern für gewisse Farbfernsehsysteme, bei denen die Farbinformation bei geraden und ungeraden Zeilen verschieden ist, verwendet. Bei einem dieser Systeme wird im Sender die Phase einer der Modulationsachsen des Farbträgers von Zeile zu Zeile um 180° und im Empfänger die Phase der entsprechenden Demodulationsachse synchron gedreht. Eine dafür geeignete, dem Stand der Technik entsprechende Umschaltanordnung ist in Fig. 1 dargestellt und wird näher beschrieben.The subject of the invention is a simple arrangement for low-frequency switching of high frequency voltages. Such arrangements are known per se and are used in receivers for certain color television systems in which the color information is different for even and odd lines is used. In one of these systems, the phase of one of the modulation axes of the color subcarrier is changed by 180 ° from line to line in the transmitter and rotated the phase of the corresponding demodulation axis synchronously in the receiver. One for it suitable prior art switching arrangement is shown in FIG. 1 and FIG is described in more detail.

Die Röhren Röl und Röl bilden mit dem aus passiven Bauelementen bestehenden Netzwerk Ml einen bistabilen Multivibrator, dem im Punkt S Zeilenfrequenz zugeführt wird, so daß an den Anoden der Röhren in Gegentakt Rechteckimpulse von Zeilenlänge mit von Zeile zu Zeile sich ändernder Polarität auftreten. Die Punkte A1 und A 1 bzw. Gl und Gl des Netzwerkes Ml sind mit den Anoden bzw. den Gittern von Röl und Rö2 verbunden. Der Bezugspunkt F des Netzwerkes liegt an Erde. Schaltung und Arbeitsweise eines derartigen Multivibrators kann als bekannt vorausgesetzt werden. Es soll nur daran erinnert werden, daß bei einem Multivibrator abwechselnd immer eine Röhre geöffnet und die andere gesperrt ist.The tubes Röl and Röl form a bistable multivibrator with the network Ml consisting of passive components, to which line frequency is fed at point S , so that at the anodes of the tubes in push-pull square-wave pulses of line length with polarity changing from line to line occur. The points A 1 and A 1 or Gl and Gl of the network Ml are connected to the anodes or the grids of Röl and Rö2 . The reference point F of the network is on earth. The circuit and mode of operation of such a multivibrator can be assumed to be known. It should only be remembered that with a multivibrator one tube is alternately open and the other blocked.

Die vom Multivibrator abgegebenen Impulse wirken in der Anordnung nach F i g. 1 jeweils über die Kombinationen Cl, Rl und Cl, Rl und die Wicklungen Wl und Wl auf die Dioden Dl und Dl und öffnen und sperren diese abwechselnd, so daß die Eingangshochfrequenzspannungen über Wl und W 2 abwechselnd in den Transformator Γ 2 gelangen. Die Wicklungssinne der Wicklungen Wl Wl sind derartig, daß dadurch die Eingangshochfrequenzspannung Ue in eine solche mit von Zeile zu Zeile wechselnder Polarität umgewandelt wird.The pulses emitted by the multivibrator act in the arrangement according to FIG. 1 via the combinations Cl, Rl and Cl, Rl and the windings Wl and Wl to the diodes Dl and Dl and open and block them alternately so that the input high- frequency voltages via Wl and W 2 alternately reach the transformer Γ 2. The winding directions of the windings Wl Wl are such that the input high-frequency voltage Ue is converted into one with a polarity that changes from line to line.

Gemäß der Erfindung werden in einer Anordnung zur niederfrequenten Umschaltung von Hochfrequenzspannungen oder der Phase einer Hochfrequenzspannung mit Hilfe von durch einen Multivibrator gesteuerten Entladungsstrecken die aktiven Schaltelemente des Multivibrators als gesteuerte Entladungsstrecken verwendet. Eine derartige Anordnung ist wegen ihrer Einfachheit wirtschaftlicher und betriebssicherer als die bekannten Anordnungen zur niederfrequenten Umschaltung von Hochfrequenzspannungen. Die Erfindung wird an Hand Anordnung zur niederfrequenten Umschaltung
von HochfrequenzspannungenAccording to the invention, the active switching elements of the multivibrator are used as controlled discharge paths in an arrangement for low-frequency switching of high-frequency voltages or the phase of a high-frequency voltage with the aid of discharge paths controlled by a multivibrator. Because of its simplicity, such an arrangement is more economical and more reliable than the known arrangements for low-frequency switching of high-frequency voltages. The invention is based on an arrangement for low-frequency switching
of high frequency voltages

Anmelder:Applicant:

AGA Aktiebolag, Lindingö (Schweden)AGA Aktiebolag, Lindingö (Sweden)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. W. Mouths und Dr. F.-E. Trettin,
Patentanwälte, Frankfurt/M. 1, Krögerstr. 5Dipl.-Ing. W. Mouths and Dr. F.-E. Trettin,
Patent attorneys, Frankfurt / M. 1, Krögerstr. 5

Als Erfinder benannt:
Dr. Hans Werner Paehr,
Bad Homburg v. d. HöheNamed as inventor:
Dr. Hans Werner Paehr,
Bad Homburg vd Höhe

ihrer in den Fig. 2 a bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. their exemplary embodiments illustrated in FIGS. 2a to 5 are explained in more detail.

Bei den in den Fig. 2a, 2b und 2c dargestellten Anordnungen sind Pentoden, Rö3 und Rö4, deren Kathoden-Steuergitter-Schirmgitter-Strecken mit dem Netzwerk Ml als Multivibrator arbeiten, verwendet. Das Netzwerk Ml ist das gleiche wie in Fig. 1, seine Punkte Al und Al bzw. Gl und Gl sind mit den Schirmgittern bzw. den Steuergittern von i?ö3 und Rö4 verbunden. Als gesteuerte Entladungsstrecken dienen dabei die aus den sich über den Schinngittern ausbildenden virtuellen Kathoden, den Bremsgittern und den Anoden bestehenden Systeme. In den Anordnungen gemäß Fig. 2a und 2b wirken diese Systeme als gesteuerte Hochfrequenzverstärker, deren virtuelle Kathoden im Rhythmus der Multivibratorströme entstehen und verschwinden. Die gewünschte Phasenlage der von den Anoden abgegebenen Hochfrequenzimpulse wird dadurch erreicht, daß in der Anordnung gemäß Fig. 2a die Hochfrequenzspannung den Bremsgittern über den Eingangstransformator Γ 3 mit entgegengesetzten Polaritäten zugeführt und den Anoden in Parallelschaltung über den Ausgangstransformator Γ 4 entnommen wird, während bei der Anordnung gemäß Fig. 2b die Hochfrequenzspannung Ue an den Bremsgittern die gleiche Polarität hat und die Anoden auf den Ausgangstransformator Γ 5 in Gegentaktschaltung arbeiten. Bei beiden Anordnungen ergibt sich an den Ausgangstransformatoren Γ 4 bzw. T 5 eine Hochfrequenzausgangsspannung Ua mit periodisch wechselnder Phase. In the arrangements shown in FIGS . 2a, 2b and 2c, pentodes, Rö3 and Rö4, whose cathode control grid screen grid lines work with the network M1 as a multivibrator, are used. The network Ml is the same as in Fig. 1, its points Al and Al or Gl and Gl are connected to the screen grids and the control grids of i? Ö3 and Rö4. The systems consisting of the virtual cathodes, the brake grids and the anodes, which form above the barn grilles, serve as controlled discharge paths. In the arrangements according to FIGS. 2a and 2b, these systems act as controlled high-frequency amplifiers, the virtual cathodes of which arise and disappear in the rhythm of the multivibrator currents. The desired phase position of the high-frequency pulses emitted by the anodes is achieved in that, in the arrangement according to FIG Arrangement according to FIG. 2b, the high-frequency voltage Ue at the brake grids has the same polarity and the anodes on the output transformer Γ 5 work in a push-pull circuit. With both arrangements there is a high-frequency output voltage Ua with periodically changing phase at the output transformers Γ 4 and T 5.

709 580/237709 580/237

Bei der Anordnung nach Fig. 2 c wirkt die Schirmgitteranodenstrecke als gesteuerter Gleichrichter, wobei die Bremsgitter geerdet und die Anoden mit der Primärwicklung des Gegentransformators Γ 5, an deren Symmetriepunkt die Hochfrequenzspannung liegt, verbunden sind. In der Sekundärwicklung des Transformators Γ 5 werden durch die abwechselnd fließenden Anodenströme Hochfrequenzspannungen der gewünschten Phasenlage induziert.In the arrangement according to Fig. 2c, the screen grid anode path acts as a controlled rectifier, the braking grid being grounded and the anodes connected to the primary winding of the counter transformer Γ 5, at the point of symmetry of which the high-frequency voltage is located, are connected. In the The secondary winding of the transformer Γ 5 is caused by the alternating anode currents Induced high-frequency voltages of the desired phase position.

Man ist aber zur Verwirklichung der Erfindung nicht auf Mehrgitterröhren mit hintereinandergeschalteten Systemen angewiesen, vielmehr können auch Trioden, Pentoden und Transistoren verwendet werden. Entsprechende Schaltungen sind in den F i g. 3 a, 3 b, 3 c und 5 dargestellt. Bei diesen Anordnungen werden die bereits zur Ausbildung der Multivibratorschwingung verwendeten Entladungsstrecken der aktiven Schaltelemente zusätzlich als gesteuerter Verstärker für Hochfrequenzspannungen verwendet. Es ist zwar von den früher gebräuchlichen Reflexempfängern her bereits bekannt, in einem System gleichzeitig Hoch- und Niederfrequenzspannungen zu verstärken, hier handelt es sich aber um das schwierigere Problem, stark rückgekoppelte, niederfrequent schwingende Röhren- oder Transistorstufen für eine zusätzliche Hochfrequenzverstärkung auszunutzen.However, in order to implement the invention, multigrid tubes with one behind the other are not used Dependent on systems, triodes, pentodes and transistors can also be used will. Corresponding circuits are shown in FIGS. 3 a, 3 b, 3 c and 5 shown. With these arrangements the discharge paths of the active switching elements already used to develop the multivibrator oscillation are additionally used as controlled amplifier used for high frequency voltages. Although it is different from the earlier ones Reflex receivers already known to have high and low frequency voltages simultaneously in one system to reinforce, but this is the more difficult problem, strongly fed back, Low-frequency oscillating tube or transistor stages for additional high-frequency amplification to take advantage of.

Röhrenmultivibratoren sind dazu so auszulegen, daß die Gitterkathodenstrecken bei Vollaussteuerung relativ hochohmig bleiben, was sich durch hochohmige Gitterableitwiderstände erreichen läßt, und daß die Spannung an den Anoden bei Vollaussteuerung nur so weit absinkt, daß die restliche Anodenspannung noch die Verwendung der Röhren als Verstärker erlaubt. Dieses läßt sich bei Röhren mit Schirmgittern schon durch eine niedrige Schirmgitterspannung und bei Trioden durch einen niedrigen Anodenwiderstand und geeignete Einstellung des Arbeitspunktes, z. B. mittels eines nur für Hochfrequenz überbrückten Kathodenwiderstandes, durchführen. To this end, tube multivibrators are to be designed in such a way that the grid cathode sections are at full level remain relatively high resistance, which can be achieved by high-resistance grid discharge resistors, and that the voltage at the anodes only drops so far at full level that the remaining anode voltage the tubes can still be used as amplifiers. This can be done with tubes Screen grids by a low screen grid voltage and with triodes by a low one Anode resistance and suitable setting of the operating point, e.g. B. by means of a high frequency only bridged cathode resistance.

Bei den Anordnungen gemäß Fig. 3a und 3b liegen die Wicklungen Wi und W 4 zur'Einspeisung der Hochfrequenzspannung mit den Enden Pl und P 3 unmittelbar an den Eingangselektroden, die Wicklungen W 5 und W 6 zur Auskoppelung der Hochfrequenzspannung mit den Enden P 5 und P 7 unmittelbar an den Ausgangselektroden der Röhren. Die anderen Enden der Wicklungen, P 2 und P 4 bzw. P6 und P8, sind bei der Schaltung gemäß Fig. 3a mit den Punkten Gl und G 2 bzw. Al und A2 des Multivibratornetzwerkes Ml und bei der Anordnung nach Fig. 3 b mit Erde bzw. den Punkten Al und A 2 verbunden. Unter der oben angegebenen Arbeitsweise der Röhren läuft dann die Multivibrator- und Hochfrequenzverstärkerfunktion in der gewünschten Weise ab.In the arrangements according to FIGS. 3a and 3b, the windings Wi and W 4 zur'Einspeisung the high-frequency voltage with the ends Pl and P 3 are directly at the input electrodes, the windings W 5 and W 6 for decoupling the high-frequency voltage with the ends P 5 and P 7 directly at the output electrodes of the tubes. The other ends of the windings, P 2 and P 4 or P6 and P8, are in the circuit according to FIG. 3a with the points Gl and G 2 or Al and A2 of the multivibrator network Ml and in the arrangement according to FIG Earth or the points Al and A 2 connected. The multivibrator and high-frequency amplifier function then proceeds in the desired manner under the operation of the tubes described above.

Sollen die Anordnungen nach Fig. 3a und 3b die Phase einer Hochfrequenzspannung umschalten, so können die Wicklungen W 3 und W 4 zu einem Eingangstransformator (Γ6 in Fig. 4a bzw. Γ8 in Fig. 4b) und W5 und W6 τα. einem Ausgangstransformator (Γ7 in Fig. 4a bzw. T9 in Fig. 4b) gehören. Wird auf diese Weise das in Fig. 4a oder 4b dargestellte Transformatorenpaar T 6 und Γ 7 bzw. Γ8 und T9 mit einer Anordnung nach Fig. 3a oder 3 b kombiniert, so erhält man jeweils eine von vier möglichen Schaltungsvarianten zur Umwandlung einer kontinuierlichen Hochfrequenzspannung, diejüber die Eingangswicklung We von T 6 oder Γ 8 eingespeist wird, in eine in der Phase wechselnde Hochfrequenzspannung, die über der Ausgangswicklung Wa von Γ7 oder T9 abgenommen wird. Die Polaritäten der Wicklungen Wi bis W 6 sind in Fig. 4a und 4b durch Vorzeichen, die für eine Momentanphase Geltung haben, gekennzeichnet.If the arrangements according to FIGS. 3a and 3b are to switch the phase of a high-frequency voltage, the windings W 3 and W 4 can form an input transformer (Γ6 in Fig. 4a and Γ8 in Fig. 4b) and W5 and W6 τα. an output transformer (Γ7 in Fig. 4a or T9 in Fig. 4b). If the transformer pair T 6 and Γ 7 or Γ 8 and T9 shown in Fig. 4a or 4b is combined in this way with an arrangement according to Fig. 3a or 3b, one of four possible circuit variants for converting a continuous high-frequency voltage is obtained. which is fed via the input winding We from T 6 or Γ 8, into a high-frequency voltage which changes in phase and which is taken from Γ 7 or T9 via the output winding Wa. The polarities of the windings Wi to W 6 are identified in FIGS. 4a and 4b by signs which apply to an instantaneous phase.

ίο Die Anordnung gemäß Fig. 3c ist ausschließlich für die Umschaltung der Phase einer Hochfrequenzspannung ausgelegt und entspricht einer Anordnung gemäß Fig. 3b mit Transformatorschaltung gemäß Fig. 4b, bei der aber beide Kathoden parallel gespeist werden.ίο The arrangement according to Fig. 3c is exclusive designed for switching the phase of a high frequency voltage and corresponds to an arrangement according to FIG. 3b with the transformer circuit according to FIG. 4b, but in which both cathodes are fed in parallel will.

In der Anordnung gemäß F i g. 3 d wird die Tatsache, daß die Anoden-Kathoden-Strecken von Röhren in gesperrtem Zustand einen unendlich hohen und in voll ausgesteuertem Zustand einen relativIn the arrangement according to FIG. 3 d becomes the fact that the anode-cathode stretches of tubes in the locked state an infinitely high and in a fully controlled state a relative one

so niedrigen Widerstand darstellen, ausgenutzt. Zur Ausbildung einer Umschaltanordnung für die Phase einer Hochfrequenzspannung wird das eine Ende der Einkoppelwicklung Wi für die Hochfrequenzspannung geerdet und das andere an den Fußpunkt F des Multivibratornetzwerkes Ml gelegt, während die Ausgangswicklungen zwischen der Batterie und den Ausgangswiderständen Ri bzw. R4 der aktiven Schaltelemente liegen.represent such low resistance, exploited. To form a switching arrangement for the phase of a high-frequency voltage, one end of the coupling-in winding Wi for the high-frequency voltage is grounded and the other is connected to the base point F of the multivibrator network Ml, while the output windings are between the battery and the output resistors Ri or R4 of the active switching elements.

In diesem Fall ist also der Bezugspunkt F des Netzwerkes Ml im Gegensatz zu allen bisher besprochenen Beispielen nicht geerdet. Bei Verwendung eines Ausgangstransformators Γ9 nach Fig. 4b ergibt sich die gewünschte Ausgangsspannung.In this case, the reference point F of the network Ml is not grounded, in contrast to all the examples discussed so far. When using an output transformer Γ9 according to FIG. 4b, the desired output voltage is obtained.

Alle geschilderten Röhrenschaltungen lassen sich natürlich auch mit Transistoren realisieren, wofür in der Anordnung nach Fig. 5 ein Beispiel gegeben ist, das der Röhrenschaltung nach F i g. 3 a entspricht.All of the tube circuits described can of course also be implemented with transistors, for which purpose the arrangement according to FIG. 5 is given an example that corresponds to the tube circuit according to FIG. 3 a corresponds.

Beim erfindungsgemäßen Betrieb von Transistoren sind deren Eigenschaften zu beachten: Zum Beispiel ist der Widerstand der Basis-Emitter-Strecke im vollangesteuerten Zustand sehr niederohmig. Daher erfolgt bei einer Schaltung nach Fig. 5 der Hochfrequenzstromfluß durch die Transistoren während deren Sperrung, wobei durch geeignete Dimensionierung der Rückkoppelelemente dafür gesorgt werden muß, daß die Sperrung nicht zu scharf ausgeprägt ist.When operating transistors according to the invention, their properties must be taken into account: For example the resistance of the base-emitter path is very low in the fully controlled state. Therefore it takes place in a circuit according to FIG. 5, the high-frequency current flow through the transistors during their blocking, which is ensured by suitable dimensioning of the feedback elements must that the blocking is not too sharp.

Claims (10)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Anordnung zur niederfrequenten Umschaltung von Hochfrequenzspannungen oder der Phase einer Hochfrequenzspannung mit Hufe von durch einen Multivibrator gesteuerten Entladungsstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Schaltelemente des Multivibrators als gesteuerte Entladungsstrecken verwendet werden.1. Arrangement for low-frequency switching of high-frequency voltages or the Phase of a high frequency voltage with hooves of discharge paths controlled by a multivibrator, characterized in that the active switching elements of the multivibrator can be used as controlled discharge paths. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Schaltelemente als gesteuerte Verstärker für die Hochfrequenzspannungen verwendet werden.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the active switching elements as controlled amplifiers are used for the high frequency voltages. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Schaltelemente als veränderliche Widerstände verwendet werden.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the active switching elements as variable resistances can be used. 4. Anordnung nach Anspruch 1, unter Verwendung von Pentoden oder anderen vielpoligen aktiven Schaltelementen, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der sich über dem Schirmgitter4. Arrangement according to claim 1, using pentodes or other multi-pole active switching elements, characterized in that the result of the above the screen grid ausbildenden virtuellen Kathode, dem Bremsgitter bzw. dem zweiten Steuergitter und der Anode bestehende System als gesteuerte Entladungsstrecke benutzt wird.training virtual cathode, the braking grid or the second control grid and the Anode existing system is used as a controlled discharge path. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzspannungen den Bremsgittern der Pentoden zugeführt und den Anoden entnommen werden.5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the high-frequency voltages fed to the braking grids of the pentodes and removed from the anodes. 6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hochfrequenzspannung ίο den Bremsgittern mit gleicher Polarität zugeführt und den Anoden über einen Gegentakttransformator entnommen wird.6. Arrangement according to claim 4, characterized in that a high frequency voltage ίο fed to the brake grids with the same polarity and to the anodes via a push-pull transformer is removed. 7. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hochfrequenzspannung den Bremsgittern mit entgegengesetzten Polaritäten zugeführt und den parallelgeschalteten Anoden entnommen wird.7. Arrangement according to claim 4, characterized in that a high frequency voltage fed to the brake grids with opposite polarities and the parallel-connected Anodes is removed. 8. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsgitter geerdet sind ao und die Anoden mit einem Gegentakttransformator, an dessen Symmetriepunkt die Hochfrequenzspannung liegt, verbunden sind.8. Arrangement according to claim 4, characterized in that the brake grids are grounded ao and the anodes with a push-pull transformer, at whose point of symmetry the high-frequency voltage is connected. 9. Anordnung nach Anspruch 2, unter Verwendung von Trioden oder Transistoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen zur Einspeisung der Hochfrequenzspannung mit einem Ende unmittelbar an den Eingangselektroden, die Wicklungen zur Auskoppelung der Hochfrequenzspannung mit einem Ende unmittelbar an den Ausgangselektroden der aktiven Schaltelemente und die anderen Enden der Wicklungen an den passiven Schaltelementen der Multivibratorschaltung liegen.9. Arrangement according to claim 2, using triodes or transistors, thereby characterized in that the windings for feeding the high frequency voltage with a End directly at the input electrodes, the windings for decoupling the high-frequency voltage with one end directly on the output electrodes of the active switching elements and the other ends of the windings are due to the passive switching elements of the multivibrator circuit. 10. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Einkoppelwicklung für die Hochfrequenzspannung geerdet und das andere an den Fußpunkt der Multivibratorschaltung gelegt ist, während die Ausgangswicklungen zwischen der Batterie und den Ausgangswiderständen der aktiven Schaltelemente liegen.10. Arrangement according to claim 3, characterized in that one end of the coupling winding grounded for the high frequency voltage and the other at the base of the multivibrator circuit is placed while the output windings between the battery and the output resistors of the active switching elements. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 709 580/237 5.67 © Bundesdruckerei Berlin709 580/237 5.67 © Bundesdruckerei Berlin
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