DE1474510C - Durch Schiebeimpulse gesteuerte Schieberegister, insbesondere für Zeitmultiplex-Systeme - Google Patents

Description

In der elektrischen Nachrichtentechnik werden für verschiedene Zwecke Laufzeitketten benutzt, beispielsweise um den Ablauf irgendwelcher elektrischer Vorgänge, insbesondere das Auftreten von Impulsen, in bestimmter Weise zu verzögern (siehe z. B. deutsche Patentschrift 958 127). Derartige Laufzeitketten bestehen aus einzelnen Stufen, die ihrerseits Kondensatoren und Spulen aufweisen, deren Eigenschaften maßgebend für die Laufzeit der Laufzeitkette sind. Ändert sich die Induktivität der Spulen oder die Kapazität der Kondensatoren durch Alterung oder durch Erwärmung während des Betriebes, so ändert sich auch die Laufzeit und damit die maßgebende Eigenschaft der Laufzeitkette. Dies ist in der Regel ein unerwünschter Effekt. Soll die Laufzeit je Stufe sehr groß sein, so haben die dazugehörenden Spulen und Kondensatoren eine dementsprechend große Induktivität bzw. Kapazität aufzuweisen. Dabei kann sich ergeben, daß die räumlichen Abmessungen einer derartigen Stufe im Verhältnis zu den Abmessungen anderer, mit ihr zusammenarbeitenden Einrichtungen ziemlich groß werden.

Es sind auch Schieberegister bekannt, die sich zur Verzögerung von Impulsen eignen. Derartige Schieberegister bestehen aus einzelnen Stufen, die ihrerseits speichernde Elemente aufweisen. Solche Schieberegister werden im allgemeinen durch Schiebeimpulse gesteuerter, den Impulsfolgefrequenz maßgebend für die Laufzeit der Schiebekette ist. Mit solchen Schiebeketten lassen sich außerordentlich hohe Laufzeiten erreichen. So ist z. B. ein Schieberegister bekannt (s. deutsche Auslegeschrift 1 140 601, Fig. 7), das zwei an seine Eingangsklemmen angeschlossene Leitungsadern aufweist. An die eine Leitungsader sind Kondensatoren als speichernde Elemente angeschlossen. Jeder dieser Kondensatoren entspricht jeweils einer Stufe dieses Schieberegisters. Zwischen den Kondensatoren finden im Betrieb mit Hilfe von Schaltern impulsweise Energieübertragungen statt. Die Schalter sind jeweils zwischen zwei Kondensatoren in eine Leitungsader eingefügt, wobei hier die Schalter gasgefüllte Dioden sind. Diese Schalter werden mit Hilfe von Schiebeimpulsen periodisch zu Zeitspannen geschlossen, die für benachbarte Schalter zeitlich gegeneinander versetzt sind und die beim Vorhandensein von mehr als zwei Schaltern für Schalter, zwischen denen Schalter in ungerader Anzahl liegen, zeitlich übereinstimmen. Diese bekannte Schiebekette gestattet, Impulse einer bestimmten¹'Polarität in Vorwärtsrichtung zu schieben und Impulse entgegengesetzter Polarität in Rückwärtsrichtung zu schieben. Die Schiebeimpulse müssen bei.-dieser Schiebekette eine bestimmte Amplitude aufweisen, welche von der Amplitude der durch'die Schiebekette geschobenen Impulse abhängt.

Durch die F i g. 1 der USÄ.-Patentschrift 2 601 089 bzw. durch die zugehörende Beschreibung in Spalte 2, Zeile 6 bis 43 ist ebenfalls ein durch Schiebeimpulse A gesteuertes, zweistufiges Schieberegister mit zwei an Eingangsklemmen angeschlossenen Leitungsadern /,'/' bekannt, wobei jede Stufe jeweils als Querkondensatoren angeschlossene Kondensatoren 11 und zugehörige Bauteile TPl bzw. TPl aufweist. Zwischen diesen Kondensatoren 11 finden im Betrieb des Schieberegisters mittels der Schalter Pl impulsweise Energieübertragungen statt, wobei die Schalter jeweils in eine Leitungsader eingefügt sind. Die durch Schließung der Schalter Pl bewirkte Energieübertragung findet während der Schließüngszeitspanne — wegen der mit Ab- : sieht vorgesehenen Dimensionierung der zum Bauteil TPl gehörenden Kondensatoren 11 — zunächst praktisch nur von diesen Kondensatoren 11 über den i Schalter Pl zum Bauteil TPl statt, und erst nach erfolgter öffnung der Schalter Pl findet schließlich eine von der vorgenannten Energieübertragung abhängige, weitere Energieübertragung vom Bauteil TPl zu den zum Bauteil TPl gehörenden Kondensatoren 11 statt.

ίο Wegen der zeitlichen Verzögerung dieser weiteren Energieübertragung gegenüber der Schließungszeitspanne der Schalter Pl wird demnach bei gleichzeitiger Schließung der Schalter Pl und Pl keine sofortige Energieübertragung zwischen dem Eingang des in F i g. 1 gezeigten Schieberegisters und dem Ausgang dieses Schieberegisters stattfinden. Statt dessen findet bei gleichzeitiger Schließung der Schalter Pl, Pl nur eine erste Energieübertragung vom Eingang dieses Schieberegisters bis zum Bauteil TPl und außerdem

ao eine davon getrennte, gleichzeitige, zweite Energieübertragung von dem zum Bauteil TPl gehörenden _e Kondensator 11 zum Bauteil TPl. Das in F i g. I f gezeigte Bauteil TPl bildet daher zusammen mit den zugehörigen Kondensatoren Il die erste Stufe, das Bauteil TPl bildet zusammen mit den zu diesem Bauteil gehörenden weiteren Kondensatoren 11 die zweite Stufe dieses Schieberegisters.

Gemäß der zugehörigen Beschreibung ist offenbar auch gerade diese Betriebsweise vorgesehen. Die gleichzeitige Schließung der benachbarten Schalter Pl, Pl ist durch die auch in F i g. 1 angedeuteten Schiebeimpulse A bewirkt. Diese Schalter Pl, Pl werden dabei durch Elektronenröhren gebildet, welche die Energieübertragungen in Form von in nur einer Rich- j tung stattfindenden Energieübertragungen von bestimmter Polarität und bestimmter Amplitude durchführen. Derartige Schalter haben die Eigenschaft, durch von der Größe der Energieübertragungen unabhängige Schiebeimpulse A gesteuert werden zu können.

Die Erfindung zeigt einen Weg, wie die bekannten ; Schieberegister durch Änderung ihres Aufbaus mit neuen vorteilhaften Eigenschaften versehen werden können. Das erfindungsgemäße, durch Schiebeimpulse \ gesteuerte Schieberegister weist wie das in der deutschen Auslegeschrift 1 140 601, F i g. 7 gezeigte Schieberegister zwei an seine Eingangsklemmen angeschlossene i Leitungsadern auf, ferner Kondensatoren, zwischen j denen im Betrieb mittels Schalter impulsweise Energieübertragungen stattfinden; die Schalter des Schiebe- j registers sind jeweils in eine Leitungsader eingefügt und werden mit Hilfe der Schiebeimpulse periodisch zu Zeitspannen geschlossen, die für benachbarte Schalter zeitlich gegeneinander versetzt sind und die beim Vorhandensein von mehr als zwei Schaltern für Schalter, zwischen denen Schalter in ungerader Anzahl liegen, zeitlich übereinstimmen.

Das erfindungsgemäße Schieberegister ist dadurch gekennzeichnet, daß seine beiden Leitungsadern durch die als Querkondensatoren angeschlossenen Konden-

satoren überbrückt sind und daß seine Schalter als Energieübertragungen in Form von Energieaustauschungen beliebiger Polarität und beliebiger Amplitude sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung durchführende und durch von den Energieaustauschun-

gen unabhängige Schiebeimpulse gesteuerte Schalter eingefügt sind, so daß das erfindungsgemäße' Schieberegister als Frequenzfilterwirkung aufweisende' Leitungsnachbildung dienen kann.

Schalter, welche Energieübertragungen in Form von Energieaustauschungen beliebiger Polarität und beliebiger Amplitude sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtiing durchführen und welche durch von den Energieaustauschungen unabhängige Schiebeimpulse gesteuert sind, sind z. B. in den Literaturstellen »Pulse Generators« von G 1 a s ο e und L eb a c q z, 1948, S. 307 bis 308, und in der belgischen Patentschrift 657 316 beschrieben.

Das erfindungsgemäße Schieberegister besitzt nun die Eigenschaften einer Leitungsnachbildung und kann daher als Frequenzfilter oder als Teil eines Frequenz-, filters Verwendung finden, indem mit seiner Hilfe den aus Leitungsstücken aufgebauten Frequenzfiltern der Hochfrequenztechnik entsprechende Frequenzfilter gebaut werden. Die Verzögerungszeit bzw. Laufzeit je Stufe dieses Schieberegisters ist dabei unabhängig von der Größe der zu ihrem Aufbau benutzten Reaktanzen; insbesondere können auch große Verzögerungszeiten je Stufe dieses Schieberegisters erzielt werden, ohne daß sehr große Reaktanzen benötigt werden — im Gegensatz zu aus Spulen und Kondensatoren gebildeten Laufzeitketten. Darüber hinaus zeigt sich, daß das erfindungsgemäße Schieberegister eine Ausfilterung sowohl von amplitudenmodulierten Impulsfolgen als auch von sinusförmigen Schwingungen durchführt.

Für die Ausnutzung eines derartigen Schieberegisters als Frequenzfilter ist außer anderen Maßnahmen insbesondere die Kapazität der zugehörigen Querkondensatoren geeignet zu wählen, indem nämlich entweder allen Querkondensatoren gleiche Kapazität gegeben wird oder indem in bestimmter Weise die Querkondensatoren zu Gruppen zusammengefaßt sind, wobei die Kapazität der Kondensatoren benachbarter Gruppen verschieden ist. Genauso wie die Verzögerungszeit je Stufe ist dann auch die Frequenzkonstanz eines derartigen Frequenzfilters von Änderungen der Eigenschaften der zugehörigen Querkondensatoren unabhängig, wodurch eine sehr gute Frequenzkonstanz erzielbar ist.

Wenn mit Hilfe zusätzlicher Schaltmittel diejenigen Energieverluste vermieden sind, die sonst bei Energieübertragungen zwischen Kondensatoren auftreten, ergeben sich. Frequenzfilter, deren Verluste extrem niedrig sind. An Hand von Ausführungsbeispielen werden verschiedene. Schaltmittel zur Vermeidung dieser Verluste im einzelnen angegeben. Diese Ausführungsbeispiele betreffen auch Frequenzfilter, die bei geringem Aufwand für die benötigten Reaktanzen sehr niedrige Eigenfrequenzen aufweisen.

Für das erfindungsgemäße Schieberegister werden im folgenden mehrere Ausführungsbeispiele angegeben, und im einzelnen an Hand der F i g. 2 bis 9 beschrieben.

Die außerdem vorgesehene Fig. 1 stellt,ein Frequenzfilter dar, welches mit HiIfS von Wellenleitungen aufgebaut ist und zur Erläuterung der Betriebsweise des in F i g. 9 gezeigten Schieberegisters dient.

Die F i g. 2 zeigt den Aufbau eines erfindungsgemäßen Schieberegisters, welches als Laufzeitkette und auch als Frequenzfilter benutzt werden kann.

Die F i g. 3 und 4 zeigen zwei Beispiele dafür, wie mit Hilfe zusätzlicher Schaltmittel Energieverluste . vermeidbar sind.

Die F i g. 5. bis 8 zeigen Beispiele für als Zweipole ausgenutzte Frequenzfilter.

Die F ig. 9 zeigt ein Beispiel für ein als Vierpol ausgenutztes Frequenzfilter.

Wie bereits erwähnt, zeigt die F i g. 2 ein Schiebe* register. Die zugehörigen beiden Leitungsadern siik} an seine Eingangsklemmen el und el angeschlossen. Sie sind durch die Querkohdensatoren Cl, Cl, C3 usw.

überbrückt. In die an die Eingangsklemme el angeschlossene Leitungsader sind die Schalter 512, 523, 534 usw. eingefügt. Den Schaltern 512, 534, 556 usw. werden die Schiebeimpulse Pa und den Schaltern 523, 545, 567 usw. werden die Schiebeimpulse Pb zugeführt. Die Schiebeimpulse Pa und Pb treten periodisch auf und sind zeitlich gegeneinander versetzt, was zur Folge hat, daß während der vorgesehenen Schaltungsweise benachbarte Schalter zu verschiedenen Zeitspannen und bestimmte nicht benachbarte Schalter zu gleichen Zeitspannen periodisch geschlossen werden.

Die Arbeitsweise dieses Schieberegisters, von dem

zunächst angenommen ist, daß alle Querkondensatoren gleiche Kapazität haben, erkennt man am besten an Hand eines Betriebsbeispiels. Hierzu wird angenommen, daß dem Schieberegister Signalimpuise mit einer Impulsfolgefreqiienz von 10 kHz zugeführt werden, welche entsprechend einer Frequenz von 2,5 kHz amplitudenmoduliert sind. Dies bedeutet, daß während einer Periode der Modulationsfrequenz jeweils vier Signalimpulse aufeinanderfolgen. Die Schiebeimpulse Pa haben hier die gleiche Impulsfolgefrequenz und treten beispielsweise jeweils kurz nach den Signalimpulsen auf, also mit der Impulsfolgefrequenz 1OkHz. Die Schiebeimpulse Pb treten ebenfalls mit dieser Impulsfolgefrequenz auf. Auf einen Signalimpuls entfallen hier jeweils zwei Schiebeimpulse. Der erste eintreffende Signalimpuls wird durch Schließen des Schalters 512 mittels des ersten Schiebeimpulses Pa vom Querkondensator Cl zum Querkondensator C2 weitergegeben. Dies geschieht mit Hilfe eines impulsweisen Energieaustausches zwischen den beiden beteiligten Querkonde-nsatoren. Da vor diesem Energieaustausch der Querkondensator C2 ungeladen war, befindet sich in dem Querkondensator Cl nach dem Energieäustausch keine Ladung. Wie mit Hilfe von Schaltmitteln, ein derartiger Energieäustausch durchführbar ist, wird später noch im einzelnen an Hand von Beispielen beschrieben. Bevor der zweite Signalimpuls eintrifft, trifft der erste Schiebeimpuls Pb ein, durch den der Schalter 523 gesteuert wird. Dies hat zur Folge, daß der im Querkondensator C2 ge-. speicherte erste Signalimpuls nunmehr durch einen impulsweisen Energieaustausch zum Querkondens sator.C3 weitergegeben wird.

,,Der zweite Signalimpuls trifft kurz vor dem zweiten Schiebeimpuls Pa ein. Er wird daher, ähnlich wie der erste Signalimpuls, über den Schalter 512 zum Querkondensator Cl weitergegeben. Gleichzeitig wird über den Schalter 534 der bis dahin im Querkondensator C3 gespeicherte erste Singalimpuls zum Querkondensator C4 weitergegeben. Der Schalter 534 wird nämlich ebenfalls durch den gerade auftretenden Schiebeimpuls Pa geschlossen. Der zweite Schiebeimpuls Pb steuert die Schalter .523, 545 usw. Über die beiden letztgenannten Schalter findet dabei ebenfalls jeweils ein Energieaustausch statt, durch welchen der erste Signalimpuls vom Querkondensator C4 zum Querkondensator C5 übertragen wird, während der erste Signalimpuls vom Querkondensator C2 zum Quer kondensator C3 übertragen wird. Eine analoge Weiter verfolgung der Vorgänge, die sich an das Eintreffen folgender Signalimpulse knüpfen, ergibt, daß nach Eintreffen des vierten Signalimpulses und der darauf-

folgenden Schiebeimpulse Pa und Pb diese vier Signalimpulse in den Querkqndensatoren C3, C5, Cl und C9 gespeichert sind. Die. Ladungen in diesen vier Querkondensatoren und damit die an diesen Querkondensatoren liegenden Spannungen entsprechen dabei den Amplituden dieser Signalimpulse. Es werden daher durch diese Ladungen und Spannungen über die in F i g. 2 angezeichnete Länge λ der Leitungsnachbildung gerade die während einer Periode der Modulationsfrequenz 2,5 kHz auftretenden Impulse und damit gerade eine Wellenlänge der dazugehörigen Schwingu ng in Form von Abtastproben in dem Schieberegister abgebildet. Bei den gegebenen Bedingungen entfallen auf diesen Leitungsabschnitt acht Querkondensatoren. Auf einen Leitungsabschnitt, der einer viertel Periode bzw. einer viertel Wellenlänge entspricht, entfallen dementsprechend zwei Querkondensatoren, wie es auch in der F i g. 2 angedeutet ist. Bei weiterer Zuführung von Schiebeimpulsen wird diese Abbildung durch das Schieberegister sukzessive hindurchgeschoben. Die Laufzeit zwischen einem Leitungsabschnitt, welcher zwischen zwei Schaltern liegt, die durch den gleichen Schiebeimpuls gesteuert werden, die also nicht benachbart sind, also beispielsweise zwischen den Schaltern SYl und S34, beträgt hier 100 Mikrosekunden. Diese Laufzeit wird durch die Impulsfolgefrequenz der Schiebeimpulse bestimmt und ist unabhängig von der Kapazität der Querkondensatoren. Wäre z. B. die Folgefrequenz der dem Schieberegister zugeführten Impulse doppelt so groß, so würde die Laufzeit zwischen zwei Schaltern, die vom gleichen Schiebeimpuls gesteuert werden, nur halb so groß sein. Zugleich würden zur Abbildung einer Periode der Modulationsfrequenz doppelt soviel Querkondensatoren als vorher benötigt werden.

Werden zum Schieberegister statt amplitudenmodulierter Jmpulse Sinusschwingungen angeliefert, so können diesen Schwingungen die den beim vorstehend beschriebenen Beispiel Abtastproben entsprechenden Impulse mit Hilfe eines zusätzlichen Schalters entnommen werden, welcher beispielsweise durch Schiebeimpulse gesteuert wird. Es ist dabei aber zu beachten, daß auf eine Periode einer derartigen Sinusschwingung mehr als zwei Abtastproben gemäß dem Abtasttheorem entfallen. Falls es erforderlich ist, kann am Ausgang des Schieberegisters die ursprüngliche Sinusschwingung mit Hilfe eines Tiefpasses in bekannter Weise wiedergewonnen werden. Bei jeder der vorstehend beschriebenen Betriebsweisen können mit Hilfe des Schieberegisters mit verhältnismäßig geringem Aufwand mehreren Perioden entsprechende Laufzeiten zustande gebracht werden, und zwar auch dann, wenn die Frequenz der zu verzögernden Schwingungen klein ist, ohne daß hierbei Kondensatoren mit großer Kapazität oder Spulen mit großer Induktivität benötigt werden, wie es bei vergleichbaren bekannten Laufzeitketten der Fall ist.

Bisher wurde angenommen, daß die Übertragung von Signalimpulsen nur in einer Richtung innerhalb des Schieberegisters stattfindet. Dies ist der Fall, wenn die zugehörigen Querkondensatoren gleiche Kapazität haben und wenn das Schieberegister ausgangsseitig reflexionsfrei mit Hilfe eines Widerstands abgeschlossen ist. Der Widerstand kann auch als Empfänger von verzögerten Signalimpulsen dienen. Besondere Effekte lassen sich zustande bringen, wenn übertragene Impulse durch Reflexion mindestens zum Teil auch in Gegenrichtung übertragen werden. Solche Reflexionen können ζ. B. am Ende des Schieberegisters auftreten oder auch innerhalb, wenn die zugehörigen Querkondensatoren unterschiedliche Kapazität haben. Es können daduich dem Schieberegister die Eigenschäften eines Frequenzfilters verliehen werden.

Sind Querkondensatoren unterschiedlicher Kapazität vorhanden, so muß dabei aber sichergestellt sein, daß zwischen benachbarten Querkondensatoren verschiedener Kapazität ebenfalls während des Betriebes die in

ίο ihnen gegebenenfalls gespeicherte Energie bzw. Ladung impulsweise ausgetauscht wird. Dieser Ladungsaustausch ist jedoch entsprechend einer Reflexion der ausgetauschten Ladung bzw. Spannung gemäß dem Faktor

zu modifizieren. Hierbei gibt C₁ die Kapazität des die betreffende Ladung liefernden und c₂ die Kapazität des mit der betreffenden Ladung belieferten Querkondensators an. Es wird sich zeigen, daß diese Modifikation des Ladungsaustausches durch die einen Ladungsaustausch zustande bringenden, bereits erwähnten, aber noch nicht näher beschriebenen Schaltmittel zustande gebracht wird.

Der erwähnte Faktor r entspricht dem Faktor, welcher die Reflexion an einer Stoßstelle in einer Leitung bestimmt, an der sich der Wellenwiderstand dieser Leitung ändert. Die Kapazitäten der Querkondensatoren beim Schieberegister und die Kehrwerte der Wellenwiderstände der damit verglichenen Leitung entsprechen dabei einander. Unter den vorstehend angegebenen Voraussetzungen treten in einem Schieberegister, das Querkondensatoren unterschiedlicher Kapazität aufweist, mit Hilfe der bei diesen Kondensatoren auftretenden Ladungen bzw. Spannungen Abbildungen von Wellen auf, die denen entsprechen, welche sich längs einer Leitung ausbilden, deren Wellenwiderstand nicht konstant ist. Solche Leitungen lassen sich in an sich bekannter Weise als Frequenzfilter ausnutzen (siehe z. B. das Buch von G. L. R a g a n, »Microwave Transmission Circuits«, S. 615 bis 645). Dementsprechend können auch durch Schiebeimpulse gesteuerte Schieberegister gemäß der Erfindung als Frequenzfilter ausgenutzt werden. Haben z. B. bei dem in F i g. 2 dargestellten Beispiel für ein derartiges Schieberegister die Kondensatoren Cl, C3, CS und C9 jeweils die dreifache Kapazität wie die. Kondensatoren Cl und ClO, während die Kondensatoren C4, C5, C6 und Cl nur ein Drittel der Kapazität der Kondensatoren Cl und ClO haben, so ergibt sich ein Frequenzfilter, welches bei der beschriebenen Betriebsweise, also bei Speisung mit Signalimpulsen mit einer Impulsfolge von 10 kHz, · die entsprechend einer Modulationsfrequenz von 2,5 kHz moduliert sind, diese Signalimpulse durch das Filter ohne Dämpfung hindurchläßt, während Signalimpulse gleicher Impulsfolgefrequenz, aber mit einer Modulationsfrequenz von 1,6 kHz um etwa 2,3 N gedämpft werden, was durch eine Messung bestätigt wurde.

Dieses Frequenzfilter enthält also mehrere Gruppen von Querkondensatoren gleicher Kapazität. Die Gruppe mit den Querkondensatoren Cl und C3 sowie die Gruppe mit den Querkondensatoren C8 und C9 entspricht jeweils einer Leitung, in der die sich dort ausbildende Welle die Länge V₄ λ hat. Die Gruppe der

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mit der vorliegenden F i g. 4 übereinstimmen, ein- schwingung in dem dadurch gebildeten Schwingkreis gehend erläutert. Dabei ist für die in F i g. 4 gezeigte stattfindet. Eine solche genaue Festlegung für die Zeit-Schaltungsanordnung vorausgesetzt, daß an den mit spanne, für die der Schalter S zu schließen ist, fehlt dem Schalter 5 verbundenen Klemmen der Konden- dagegen bei der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 4. satoren COl und C02 lediglich negative Potentiale 5 Für diese Zeitspanne ist daher eine sehr große Toleranz auftreten. Dies kann auch bei Speisung mit Signal- zulässig. Alle diese Zeitspannen sind aber auf jeden impulsen wechselnder Polarität oder mit Signal- Fall unabhängig von der Zeitspanne, mit der Schiebewechselströmen dadurch sichergestellt werden, daß impulse aufeinanderfolgen. Sie müssen lediglich kleiner besondere Vorspannungsquellen vorgesehen weiden als diese Zeitspanne sein. Wenn sie wesentlich kleiner (s. belgische Patentschrift 657 316). Eine derartige io sind, so liegt auch eine erhebliche Toleranz für die Vorpsannungsquelle kann auch in den speisenden Einfügung der Schiebeimpulse Pb zwischen die Schiebe-Generator eingefügt werden. Im folgenden wird das impulse Pa vor. Es ist daher nicht erforderlich, daß die Vorhandensein dieser Vorspannungsquelle gegebenen- Schiebeimpulse Pb symmetrisch zu den Schiebeimfalls stillschweigend vorausgesetzt. pulsen Pa liegen.

Zunächst wurde, wie bereits erwähnt, vorausgesetzt, 15 Zur Schaltungsanordnung gemäß F i g. 4 ist noch daß die Querkondensatoren COl und C02 gleiche zu bemerken, daß die Kapazität der Zusatzkonden-Kapazität haben. Es findet nun dort aber auch ein satoren CIl und C12 Einfluß darauf hat, ob mit dem Energieaustausch bzw. Ladungsaustausch, wenn auch Energieaustausch bzw. Ladungsaustausch eine Vernur ein teilweiser, statt, wenn die Kapazität der Quer- Stärkung oder eine Abschwächung verbunden ist. kondensatoren verschieden ist. Es hat sich gezeigt, 20 Eine Vergrößerung der Kapazitäten dieser Zusatzdaß auch bei dieser Schaltung für Querkondensatoren kondensatoren gegenüber den Kapazitäten der Querunterschiedlicher Kapazität der Ladungsaustausch kondensatoren hat eine Verstärkungswirkung zur entsprechend einer Reflexion gemäß dem bereits Folge, während eine Verkleinerung der betreffenden erläuterten Faktor/· in der gleichen Weise modifiziert Kapazitäten eine Abschwächungswirkung zur Folge ist wie bei der Schaltung gemäß F i g. 3. Hierzu hat ein 35 hat. Auf diese Effekte ist bereits in der belgischen Zusatzkondensator jeweils die gleiche Kapazität wie Patentschrift 657 316 hingewiesen. Durch die Ausder zugehörige Querkondensator zu haben. Daraus nutzung der angegebenen Verstärkerwirkung läßt sich ergibt sich, daß auch die in F i g. 4 dargestellte Schal- daher mit Hilfe der in F i g, 4 gezeigten Schaltungstung in jedem Falle für die Vermeidung von Energie- anordnung ein praktisch verlustfreies Schieberegister Verlusten bei Energieaustauschungen zwischen den 30 und damit auch ein verlustfreies Frequenzfilter schaffen. Querkondensatoren eines durch Schiebeimpulse ge- Im folgenden werden noch einige Beispiele dafür steuerten Schieberegisters gemäß der Erfindung ge- beschrieben, wie die an Hand der F i g. 3 und 4 beeignet ist. Dies gilt sowohl, wenn die zugehörigen schriebenen Schaltungsanordnungen im Zusanimen-Querkondensatoren gleiche Kapazität haben, als auch hang mit der Erfindung ausgenutzt werden können, dann, wenn diese Querkondensatoren unterschiedliche 35 Während die bereits beschreibenen Schieberegister Kapazität haben. Bemerkenswert ist noch, daß bei gemäß der Erfindung als Vierpole ausgenutzt wurden, der in F i g. 4 gezeigten Schaltungsanordnung beim werden die nunmehr zu beschriebenden Ausführungs-Einsatz eines Querkondensators samt zugehöriger beispiele als Zweipole ausgenutzt. Ein solches Aus-Schaltelemente durch einen Kurzschluß infolge vor- führungsbeispiel ist in der F i g. 5 dargestellt, bei der übergehenden Schließens des Schalters S ebenfalls eine 40 die Schaltungsanordnung gemäß F i g. 3 mitbenutzt Umkehr der Polarität der Ladung bzw. der Spannung ist. An die Eingangsklemmen el und el ist eine beim verbleibenden Querkondensator zustande ge- Leitungsnachbildung mit zwei Querkondensatoren anbracht wird. Wenn nämlich der Schalter S geschlossen geschlossen. Diese Leitungsnachbildung ist ausgangswird, so werden zunächst die Kondensatoren COl und seitig kurzgeschlossen. Es sei bemerkt, daß auch CIl entladen. Der Entladestrom des Kondensators CIl 45 derartige Leitungsnachbildungen verwendbar sind, die fließt dabei auch über den Kondensator C21, welcher ausgangsseitig im Leerlauf betrieben sind. Eine solche vorher ladungsfrei war und der daher hierbei eine Leitungsnachbildung ist bei dem in F i g. 9 gezeigten Ladung erhält, die die gleiche Größe hat wie diejenige, Schieberegister benutzt. Diese Leitungsnachbildung die der Kondensator CIl vorher hatte, jedoch um- weist die Querkondensatoren K sowie die Schalter Sa gekehrte Polarität hat. Nachdem dann der Schalter S 50 und Sb auf.

geöffnet worden ist, wirkt sich diese Ladung über den Die in F i g. 5 gezeigte Leitungsnachbildung weist Transistor Γ11 derart aus, daß nunmehr den Konden- die beiden gleich großen Querkondensatoren Cl und satoren CIl und COl jeweils eine Ladung zugeführt Cl sowie die beiden Schalter Sa und Sb und die beiden wird, die ihr völlig entspricht (wie in der belgischen Spulen La und Lb auf. Wie sich noch zeigen wird, hat Patentschrift 657 316 ausführlich beschrieben ist). Es 55 sie Eigenschaften eines Zweipols mit Parallelresonanz, ergibt sich daher, daß schließlich die beiden Konden- Um diese Eigenschaften verständlich zu machen, wird satoren COl und CIl eine Ladung aufweisen, die zunächst angenommen, daß sie mit Signalimpulsen genauso groß ist wie diejenige, die sie vorher hatten, beliefert wird. Öiese werden mit einer bestimmten die jedoch umgekehrte Polarität hat. Die Polarität der Impulsfolgefrequenz von dem Generator Ee über den am Querkondensator COl liegenden Spannung hat 60 Widerstand Re geliefert. Mit Hilfe gegeneinander ver sieh also umgekehrt, setzter Schiebeimpulse, die jeweils die doppelte Impuls- Ein Vergleich der beiden in F i g. 3 und 4 dargestell- folgefrequenz wie die vom Generator Ee gelieferten ten Schaltungsanordnungen zeigt, daß sie trotz ihres Signalimpulse haben, werden die Schalter Sa und Sb ganz verschiedenen Aufbaues ganz analoge Funktionen gesteuert. Eine durch einen Signalimpüls verursachte ausführen können. Es sind jedoch gewisse Unter- 65 Aufladung des Querkondensators Cl wird daher durch schiede vorhanden. Bei der in F i g. 3 dargestellten Steuerung des Schalters Sa mit Hilfe des ersten Anordnung ist der Schalter S jeweils für eine solche Schiebeimpulses Pa zum Querkondensator Cl überZeitspanne zu schließen, daß gerade eine Halb- tragen. Mit Hilfe des darauffolgenden ersten Schiebe-

Querkondensatoren C4, C 5, C 6 und Cl entspricht dagegen einer Leitung, in der sich eine Welle mit der Länge ¹I₂ λ ausbildet. Bei dem in F i g. 2 gezeigten Schieberegister sind diese Gruppen von Querkondensatoren mit Hilfe der ihnen zugeordneten Wellenlänge angedeutet. Entsprechend den bekannten Lehren über den Aufbau von Frequenzfiltern aus Leitungen lassen sich durch Schiebeimpulse gesteuerte Schieberegister gemäß der Erfindung zu Frequenzfiltern verschiedenster Art ausgestalten. Ein Vorbild hierfür ist in der F i g. 1 gezeigt. An die Eingangsklemmen ei und el der Leitung ZO ist der Generator Ee über den Widerstand Re angeschlossen. An die Ausgangsklemmen ist der Widerstand Ra angeschlossen, an dem die Ausgangsspannung Ua auftritt. Ferner ist die noch mit Zl bezeichnete Stichleitung angeschlossen. Die Leitung ZO läßt sich mit ihrer Stichleitung Zl dadurch nachbilden, daß zunächst ein Schieberegister gemäß der Erfindung benutzt ist, an das zusätzlich an einer zwischen zwei Querkondensatoren liegenden Stelle die beiden Leitungsadern "eines zusätzlichen, durch Schiebeimpulse gesteuerten Schieberegisters der gleichen Art mit seinen Eingangsklemmen angeschlossen ist. Diese Schaltungsweise ist im einzelnen in der F i g. 9 gezeigt. Die Querkondensatoren K des zusätzlichen Schieberegisters haben dabei z. B. eine andere Kapazität als die Querkondensatoren C des Schieberegisters, an dem dieses angeschlossen ist. Die mit Sa bezeichneten Schalter werden durch die Schiebeimpulse Pa und die mit Sb bezeichneten Schalter durch die Schiebeimpulse Pb gesteuert. Für die Betriebsweise eines derartigen Frequenzfilters gelten dieselben Bedingungen wie für die des in F i g. 2 dargestellten.

Es sei noch bemerkt, daß bei als Schieberegister aufgebauten Frequenzfiltern der zugehörige Rechenwert, welcher dem Wellenwiderstand vergleichbarer Leitungen entspricht, jeweils umgekehrt proportional der Kapazität der zugehörigen Querkondensatoren ist. Für die Schieberegister können nun Querkondensatoren sehr unterschiedlicher Kapazität verwendet werden, es lassen sich daher durch Wahl sehr unterschiedlicher Kapazitäten sehr starke Sprünge des Wellenwiderstandes nachbilden, wodurch sich eine besonders große Variationsmöglichkeit für die Eigenschaften der Frequenzfilter ergibt.

Für die bereits erwähnten Schaltmittel zur Vermeidung von Energieverlusten, die sonst bei Energieübertragungen zwischen Kondensatoren auftreten, ist ein Beispiel an Hand der F i g. 3 gezeigt. Zwischen den Kondensatoren Cl und Cl, deren Energie bzw. Ladung gegebenenfalls auszutauschen ist.und die über den Schalter S miteinander verbindbar sind, ist noch die mit Induktivität behaftete Spule L eingefügt. Der Schalter^ wird jeweils für eine solche Zeitspanne geschlossen, daß z. B. die gerade auf dem Kondensator Cl befindliche Ladung durch eine Halbschwingung mit der Resonanzfrequenz des dabei gebildeten Schwingkreises zum Kondensator Cl übertragen wird, wie es an sich bereits bekannt ist (s. »Pulse Generators« von G 1 a s ο e und L e b a c q z, 1948, S. 307 bis 308, Fig. 8.17 und 8.18). Befindet sich von vornherein auf beiden Kondensatoren eine bestimmte Ladung, so findet ein vollständiger Austausch zwischen den Ladungen der beiden Kondensatoren statt. Dabei ist allerdings vorausgesetzt, daß beide Kondensatoren die gleiche Kapazität haben. Es zeigt sich, daß bei unterschiedlicher Kapazität dieser Querkondensatoren der Ladungsaiistausch entsprechend einer Reflexion der jeweils ausgetauschten Ladung bzw. Spannung gemäß dem bereits definierten Faktor r modifiziert ist.' Damit ergibt sich, daß die Einfügung einer mit

Induktivität behafteten Spule in ein jeweils zwischen zwei Querkondensatoren liegendes Leitungsaderstück

eines Schieberegisters gemäß der Erfindung in jedem Fall geeignet ist, den benötigten ganzen oder teilweisen Energieaustausch bzw. Ladungsaustausch zustande zu bringen. Der ohne Benutzung derartiger Spulen äuf-

o tretende Verlust von einer Hälfte der übertragenen Energie wird dabei vermieden. Von Bedeutung ist noch, daß die Dauer einer Halbschwingung, die für den.

Energieaustausch benötigt wird, wesentlich kurzer sein kann als die zwei Querkondensatoren zugeordnete Laufzeit. Im Vergleich zu Laufzeitketten, die aus Stufen aufgebaut sind, bei denen die Resonanzfrequenz der zugehörigen Schwingkreise die Laufzeit bestimmt (s. deutsche Patentschiift 958 127), kann unter sonst gleichen Verhältnissen daher die Induktivität der verwendeten Spule wesentlich kleiner sein.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß bei Ersatz des Kondensators Cl durch einen Kurzschluß das Schließen des Schalters S für die Dauer einer Halbschwingung in an sich bekannter Weise zur Folge hat, daß sich beim Kondensator Cl die Polarität der Ladung und damit die der an ihm liegenden Spannung umkehrt. In der F i g. 4 ist ein anderes Beispiel dafür dargestellt, wie mit Hilfe von Schaltmitteln bei Energieübertragungen zwischen Kondensatoren sonst auf- tretende Energieverluste vermeidbaf sind. Der Energieaustausch bzw. Ladungsaustausch zwischen den Querkondensatoren COl und COl, die gleiche Kapazität haben, wird auch hier mit Hilfe des dazwischenliegenden Schalters S gesteuert. Die Energie-Verluste werden hier dadurch kompensiert, daß bei den Querkondensatoren parallelliegende Zusatzkondensatoren vorgesehen sind, daß ein Zusatzkondensator jeweils mit Hilfe eines an den betreffenden Querkondensator angekoppelten Verstärkerelementes aus dessen Betriebsstromquelle während der vor einem Energieaustausch liegenden Zeitspanne derart mit Energie versorgt wird, daß an ihm stets eine der am Querkondensator angelegten entsprechende Spannung liegt. Bei einem jeweils späteren, demgegenüber kurzdauernden Energieaustausch wirkt sich die in dem Zusatzkondensator enthaltene Energie mit aus. Dies hat zur Folge, daß jeweils durch vorübergehendes Schließen des Schalters S, sofern die Zusatzkondensatoren die gleiche Kapazität wie die Querkondensatoren haben, ein vollständiger Energie- und Ladungsaustausch zwischen den beiden Querkondensatoren COl und CO2 zustande kommt. Parallel zum Querkondensator COl liegt der Zusatzkondensator CIl. Mit Hilfe des Koppelkondensators C21 ist an ihn das Verstärkerelement mit dem Transistor 7*11 angekoppelt. Zum Querkondensator CO2 gehören in entsprechender Weise die Schaltelemente C12, C22 und TYL. Wenn vor einem Energie- bzw. Ladungsaustausch einer der beiden Querkondensatoren unge- laden ist, so ist dementsprechend nach dem Energiebzw. Ladungsaustausch der andere Querkondensator ungeladen. Weisen beide vorher eine Ladung auf, so findet ein Austausch dieser Ladungen statt. Alle diese Vorgänge sind im einzelnen in der belgischen Patentschrift 657 316 beschrieben (s. auch deutsche Patentanmeldung S 88 828 VIII a/21 a3, 46/10 "-=.'PA.i.63/3073'), Die interessierenden Vorgänge sind an Hand der dortigen F i g. 3 und 4, welche weitgehend

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impulses Pb wird der Schalter Sb gesteuert, was zur Folge hat, daß sich die Polarität der Ladung des Querkondensators Cl umkehrt. Mit Hilfe des zweiten Schiebeimpulses Pa wird dann abermals der SchalterSa gesteuert, wodurch die im Querkondensator C2 befindliche Ladung nunmehr zum Querkondensator Cl zurückübertragcn wird, der damit nunmehr eine Ladung aufweist, die umgekehrte Polarität wie vorher hat, weshalb auch seine Spannung die umgekehrte Polarität hat. Wenn danach der zweite Signalimpuls eintrifft und wenn auch dieser umgekehrte Polarität wie vorher hat, so ergibt es sich, daß vom Zweipol kein Strom aufgenommen wird. Werden also dem Zweipol Signalimpulse wechselnder Polarität zugeführt, deren Abstand doppelt so groß ist, wie derjenige der gegeneinander versetzten Schiebeimpulse, so nimmt der Zweipol keinen Strom bzw. Energie auf, abgesehen von solcher Energie, die zur Deckung von restlichen ÜbertragungsverlListen oder anderen Verlusten erforderlich ist. Der Zweipol wirkt daher wie ein Sperrkreis in Resonanz, übt daher eine Sperrfunktion aus. Derselbe Effekt tritt ein, wenn der Generator statt der vorher beschriebenen Signalimpulse einen sinusförmigen Signalwechselstrom liefert, dessen Frequenz halb so groß wie die Folgefrequenz der Signalimpulse und damit ein Viertel so groß wie die Folgefrequenz der Schiebeimpulse Pa bzw. Pb ist. Die Phasenlage dieses Signalwechselstromes, bezogen auf die Schiebeimpulse, kann beliebig verändert werden, ohne daß die Sperrwirkung gemindert wird. Ändert sich aber die Frequenz dieses Signalwechselstromes, so wird die Sperrwirkung ähnlich wie bei einem Parallelresonanzkreis gemindert. Dieser Signalwechselstrom kann auch durch eine Folge von amplitudenmodulierten Impulsen ersetzt werden, deren Modulationsfrequenz mit der Frequenz des Signalwechselstromes übereinstimmt. Die beim vorstehend zuerst beschriebenen Betriebsfall benutzten Signalimpulse mit wechselnder Polarität können als Sonderfall einer Folge von derartigen amplitudenmolduierten Impulsen angesehen werden.

Der zwischen den Eingangsklemmen ei und el liegende Zweipol weist also eine Parallelresonanz auf. Die Eigenfrequenz dieser Parallelresonanzen hat aber nichts mit der Eigenfrequenz der aus den zugehörigen Querkondensatoren und Spulen gebildeten Schwingkreise zu tun. Diese Eigenfrequenz ist dagegen, wie bereits erläutert, ein Viertel so groß wie die Impulsfolgefrequenz der Schiebeimpulse Pa bzw. diejenigen der Schiebeimpulse Pb.

In der F i g. 6 ist eine Variante des in F i g. 5 gezeigten Frequenzfilters gezeigt, bei der der Kurzschluß zwischen die beiden zugehörigen Querkondensatoren verlegt ist. Der Kurzschluß wird hier jeweils über den Schalter Sb hergestellt. Dadurch wird ermöglicht, daß eine einzige Spule L die Aufgaben der beiden sonst vorhandenen Spulen La und Lb übernimmt. Dies wird bei der Beschreibung des Betriebes des Frequenz-, filters unter Zuführung von Signalimpulsen wechselnder Polarität sofort erkennbar. Die zunächst auf dem Querkondensator Cl befindliche Ladung wird mit Hilfe des ersten Schiebeimpulses Pa, welcher den Schalter 5a steuert, über die Spule L zum Querkondensator Cl weitergegeben. Mit Hilfe des ersten Schiebeimpulses Pb, welcher den Schalter Sb steuert, wird über die Spule L eine Umkehrung der Polarität der Ladung in dem Querkondensator Cl zustande gebracht. Mit Hilfe des zweiten Schiebeimpulses Pa wird abermals der Schalter Sa gesteuert, wodurch nunmehr die Ladung des Querkortdensators Cl zuirt Querkondensator Cl zurückübertragen wird, wobei der Querkondensator Cl mit umgekehrter Polarität als vorher aufgeladen wird. Damit ist nach¹ Auswirkung von drei Schiebeimpulsen beim Querkondensator Cl der gleiche Ladungszustand erzielt, den er in der Schaltung gemäß F i g. 5 beim entsprechendeil Betriebsbeispiel hatte. Die Wirkung des in F i g. 6 dargestellten Frequenzlilters stimmt also völlig mit

ίο derjenigen des in F i g. 5 dargestellten überein.

Wie das in F i g. 7 gezeigte Frequenzfilter zeigt, kann auch die Lage der Spule L und des Schalters Sa innerhalb des Frequenzfilters gegeneinander vertauscht werden. Eine kurze Betrachtung der Funktion zeigt, daß dabei ebenfalls der Kondensator Cl vor dem Eintreffen des zweiten Signalimpulses eine Ladung umgekehrter Polarität als vorher hat. Durch den ersten Schiebeimpuls Pa wird der Schalter Sa gesteuert, wodurch zunächst die im Querkondensator Cl enthaltene Ladung zum Querkondensator Cl übetragen wird. Der erste Schiebeimpuls Pb steuert den Schalter Sb. Dies hat hier unter den angenommenen Voraussetzungen jedoch keine Auswirkung, da über diesen Schalter ein Schwingkreis geschlossen wird, zu dem lediglich der Querkondensator Cl gehört, welcher vorher seine Ladung abgegeben hat. Der zweite Schiebeimpuls Pa steuert dann wieder den Schalter Sa, wodurch die vorher zum Querkondensator Cl übertragene Ladung wieder zum Querkondensator Cl zurück übertragen wird. Der zweite Schiebeimpuls Pb steuert den Schalter Sb, was zur Folge hat, daß die Polarität der Ladung, die sich im Querkondensator Cl befindet, umgekehrt wird und sich damit zugleich auch die Polarität der an diesem Querkondensator liegenden Spannung umkehrt. Beim Eintreffen des zweiten Signalimpulses hat daher genauso wie bei den Schaltungsanordnungen gemäß den F i g. 5 und 6 der Querkondensator Cl eine Spannung mit umgekehrter Polarität. Es zeigt sich, daß auch das in der F i g. 7 dargestellte Frequenzfilter ähnliche Filtereigenschaften wie die anderen beiden entsprechenden Frequenzfilter hat. Während bei den beschriebenen Betriebsbeispielen beim Frequenzfilter gemäß F i g. 7 der erste Schiebeimpuls Pb keine Umladungen zur Folge hatte, hat bei den Frequenzfiltern gemäß den F i g. 5 und 6 jeweils der zweite Schiebeimpuls Pb keine Umladung zur Folge. Er war daher bei der Erläuterung des Betriebes dieser Schaltungsanordnungen nicht erwähnt worden.

In der F i g. 8 ist ein Frequenzfilter dargestellt, das dem in F i g. 6 gezeigten entspricht, wobei jedoch zur Vermeidung von Energieverlusten statt der in F i g. 3 dargestellten Schaltungsanordnung die in F i g. 4 dargestellte Schaltungsanordnung benutzt ist. Der Betrieb des in F i g. 8 gezeigten Freqiienzfilters stimmt völlig mit dem des in F i g. 6 gezeigten überein. Es ist lediglich insofern ein Unterschied vorhanden, als mit Hilfe der Zusatzkondensatoren und der zugehörenden Verstärkerelemente auch eine Kompensation von Leitungsverlusten und Entladungsverlusten der Querkondensatoren erzielbar ist, wodurch sich ein praktisch verlustfreies Frequenzfilter ergibt. Es kann genauso wie die übrigen Frequenzfilter sowohl mit Signalimpulsen als auch mit sinusförmigem Signalwechselstrom gespeist werden.

Die Benutzung von Schieberegistern und Frequenzfiltern gemäß der Erfindung ist dann besonders zweckmäßig, wenn die zur Speisung dienenden amplituden modulierten Signalimpulse jeweils von einem Ver-

bindungskanal eines Zeitmultiplexsystems geliefert werden, welches mehrere derartige, zur Lieferung geeignete ■ Verbindungskanäle aufweist. Ein . solches Schieberegister bzw. Frequenzfilter kann dann, ohne daß ein besonderer Schaltungsaufwand erforderlich wäre, wechselweise über verschiedene derartige Verbindungskanäle gespeist werden. Es sind nämlich in der Regel sowieso Schalter vorhanden, welche die Verteilung der zu den verschiedenen Verbindungskanälen gehörenden Impulse bewirken. Ferner sind in einem solchen System auch in der Regel Generatoren vorhanden, welche Impulsfolgen liefern, welche als Schiebeimpulse ausnutzbar sind. Die Eigenfrequenzen der Frequenzfilter sind auch hier, wie in allen anderen Anwendungsfällen, durch die Impulsfolgefrequenzen der Schiebeimpulse bestimmt. Sie lassen sich daher leicht durch Änderung der Impulsfolgefrequenzen dieser Schiebeimpulse verändern. Alle Schieberegister und Frequenzfilter gemäß der Erfindung sind lediglich mit Hilfe von Kondensatoren, Transistoren, Widerständen und gegebenenfalls von Spulen verhältnismäßig geringer Induktivität aufgebaut. Es ist daher möglich, derartige Frequenzfilter in Form von sogenannten integrierten Schaltkreisen herzustellen. Dabei bleibt die gute Frequenzkonstanz einerseits sowie die Abstimmbarkeit dieser Frequenzfilter durch Veränderung der Impulsfolgefrequenz der Schiebeimpulse erhalten. Der Raumbedarf bei Benutzung integrierter Schaltkreise ist wesentlich geringer als bei konventioneller Bauweise. Durch die Erfindung wird daher auch eine wesentliche Verringerung des Raumbedarfs von Frequenzfiltern usw. ermöglicht.

Claims (16)

Patentansprüche: 35

1. Durch Schiebeimpulse gesteuertes Schieberegister mit zwei an seine Eingangsklemmen angeschlossenen Leitungsadern, das Kondensatoren aufweist, zwischen denen im Betrieb mittels Schalter impulsweise Energieübertragungen stattfinden, wobei die Schalter jeweils in eine Leitungsader eingefügt sind und mit Hilfe der Schiebeimpulse periodisch zu Zeitspannen geschlossen werden, die für benachbarte Schalter zeitlich gegeneinander versetzt sind und die beim Vorhandensein von mehr als zwei Schaltern für Schalter, zwischen denen Schalter in ungerader Anzahl liegen, zeitlich übereinstimmen, d ad u rc h gekennzeichnet, daß seine beiden Leitungsadern durch die als Querkondensatoren angeschlossenen Kondensatoren (Cl, Cl) überbrückt sind und daß die Schalter als Energieübertragungen in Form von Energieaustausch ungen beliebiger Polarität und beliebiger Amplitude sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung durchführende und durch von den Energieaustauschungen unabhängige Schiebeimpulse gesteuerte Schalter (S) eingefügt sind, so daß es als Frequenzfilterwirkung aufweisende Leitungsnachbildung dienen kann.

2. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zugehörenden Querkondensatoren (Cl, Cl, C3) gleiche Kapazität haben.

3. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zugehörenden ' Querkoiulensiitorcn unterschiedliche Kapazität haben und daß beim Energie- bzw. Ladungsaustausch zwischen Querkondensatoren unterschiedlicher Kapazität der Ladungsaustausch entsprechend einer Reflexion der auszutauschenden Ladung bzw. Spannung gemäß dem Faktor

f, — c₂

('ι + C₂

modifiziert ist, wobei c, die Kapazität des die betreffende Ladung liefernden und C₁ die Kapazität des mit der betreffenden Ladung belieferten Querkondensators angibt.

4. Schieberegister nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querkondensatoren gleicher Kapazität Gruppen bilden.

5. Schieberegister nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer zwischen zwei Querkondensatoren (Cj; Fig. 9) liegenden Stelle der beiden Leitungsadern ein zusätzliches, durch Schiebeimpulse gesteuertes Schieberegister (K, Sa, Sb) der gleichen Art mit seinen Eingangsklemmen angeschlossen ist.

6. Schieberegister nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe von Schaltmitteln diejenigen Energieverluste vermieden sind, die sonst bei Energieübertragungen zwischen Kondensatoren auftreten.

7. Schieberegister nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in ein zwischen zwei Querkondensatoren (Cl, C2) liegendes Leitungsadernstück eine mit Induktivität behaftete Spule (L) eingefügt ist und daß der zugehörige Schalter (S) jeweils für solche Zeitspannen geschlossen wird, daß gerade ein Energie- bzw. Ladungsaustausch zwischen den beiden Querkondensatoren (Cl, Cl) stattfindet.

8. Schieberegister nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Querkondensatoren (COl, COl) parallelliegende Zusatzkondensatoren (CIl, C12) vorgesehen sind, daß ein Zusatzkondensator (z. B. CIl) jeweils mit Hilfe eines an den betreffenden Querkondensator (COl) angekoppelten Verstärkerelementes (7Ί1) aus dessen Betriebsstromquelle (+, —) während der vor einem Energieaustausch liegenden Zeitspanne derart mit Energie versorgt wird, daß an ihm stets eine der am Querkondensator (COl) angelegten entsprechende Spannung liegt, und daß bei einem jeweils späteren, demgegenüber kurzdauernden Encrgieaustausch die in dem Zusatzkondensator (CIl) enthaltene Energie sich mit auswirkt.

9. Schieberegister nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Leitungsnachbildung mit zwei Querkondensatoren (Cl, Cl) enthält.

10. Schieberegister nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsnachbildung mit zwei Querkondensatoren (K in F i g. 9) ausgangsseitig im Leerlauf betrieben ist.

11. Schieberegister nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsnachbildung mit zwei Querkondensatoren (Cl, Cl) ausgangsseitig kurzgeschlossen ist.

12. Schieberegister nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschluß (über Sb in F i g. 6 bzw. 7) der Leitungsnachbildung zwischen

die beiden zugehörigen Querkondensatoren (C 1, Cl) verlegt ist.

13. Schieberegister nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß seinen Eingangsklemmen amplitudenmodulierte impulse zugeführt werden.

14. Schieberegister nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die amplitudenmodulierten Impulse jeweils von einem Verbindungskanal eines Zeitmultiplexsystems geliefert werden, welches

mehrere derartige zur Lieferung geeignete Verbindungskanäle aufweist.

15. Schieberegister nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung seiner Eigenfrequenz die Impulsfolgefrequenz der Schiebeimpulse verändert wird.

16. Schieberegister nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es mit seinen Bauelementen und Schaltern in Form von integrierten Schaltkreisen hergestellt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 209628/41