DE331496C - Empfangseinrichtung fuer elektrische Signale, z. B. Anrufsignale - Google Patents

Description

Bei verschiedenen Arten von leitungsloser Nachrichtenübermittlung sowie bei Leitungssystemen mit größeren Störungen kommt es vor, daß die zu empfangenden Signale nicht nur an sich sehr, schwach sind, sondern sich auch in der Stärke von den Störungen kaum

. unterscheiden. In solchen Fällen läßt sich nicht ohne weiteres eine Anrufvorrichtung verwenden, da sie sowohl durch die Störungen

ίο .als durch das Signal selbst betätigt wird.

Um auch, in solchen Fällen einen Anruf durch Klingelzeichen P. ,dgl. vor Übermittlung der Nachricht zu ermöglichen, ist schon vorgeschlagen worden, die Anrufvorrichtung selektiv zu gestalten, indem in die Empfangsanordnung Elemente eingeführt werden, deren Wirkung nicht nur von der Stärke, sondern auch von der Dauer der gegebenen Signale abhängt, so daß nur Signale von einer den Sendestationen bekannten Dauer und Stärke die Anrufvorrichtung an der Empfangsstation zum Ansprechen bringen.

Diese Schaltungen beruhen teils auf der langsamen Eigenschwingung eines galvanometrischen Systems, teils auf der langsamen Entladung eines Kondensators über einen großen Widerstand, Eine Anordnung der letzteren Art ist zur Erläuterung in Fig. 1

• der Zeichnung dargestellt.

In dem Empfangskreis a des Anruf stromes liegt ein Relais A, dessen Anker einen Stromkreis steuert, in dem ein Kondensator C₁, ein Widerstand W, eine Batterie B und ein Elektromagnet E enthalten sind, . wobei die Kapazität C₁ und. der Widerstand W gleichzeitig einem, iz^ejten .,Stromkreis δ. .angehören, * der

gleichfalls unter der Kontrolle des Ankers von A steht. Der Elektromagnet E dient zur Steuerung eines Klingelstromkreises, indem sich neben der Batterie B₁ ein. Wecker K befindet.

Im Ruhezustand der Anordnung besitzt der Kondensator ein ihm von der Batterie B aufgeprägtes bestimmtes Potential. Wird infolge eines Stromflusses durch die Wicklung des Elektromagneten A der Anker des letzteren · umgelegt, so wird der Stromkreis der Batterie B unterbrochen, dagegen über den. Kpntakt d ein neuer Stromkreis für C₁ und W geschlossen. In diesem erfolgt nun eine langsame Entladung des Kondensators über den Widerstand W. Je nach der Dauer des den Magneten A erregenden Stromflusses sinkt dabei das Potential des Kondensators mehr oder weniger. Wird dann nach Aufhören der Magneterregung der Relaisstromkreis wieder geschlossen, so fließt darin ein Ladestrom, dessen Stärke von der Dauer der vorangegangenen Erregung des Magneten A bzw. von der dadurch herbeigeführten Entladung des Kondensators abhängt. Bei genügender Stärke dieses Stromes wird das Relais E bzw. die Anruf vorrichtung zum Ansprechen gebracht.

Ankommende kurze Stromimpulse großer Amplitude betätigen das Relais A wiederholt kurz. Die Entladung des Kondensators C₁ ist während der einzelnen Stromimpulse aber nicht genügend groß, um bei der darauf- ^; folgenden Schließung des Batteriestromkreises j ein Ansprechen des Relais E zu bewirken. : Stromimpulse zu schwacher. Amplitude bringen

das Relais A nicht zum Ansprechen. Stromünpulse genügender Dauer und Amplitude betätigen jedoch jedesmal das Anrufsignal, gleichviel ob sie von Störungen oder von einem Anruf herrühren.

Man kann die Einrichtung, wie Fig. 2 ze'gt, nun auch so treffen, daß der Stromkreis des Relais E dauernd geschlossen ist und ein Ansprechen des Relais A die Batterie B über ίο den Widerstand W an die Belegungen des Kondensators C₁ legt, wodurch ein Strom zu dem Kondensator C₁ fließt, der sich langsam auflädt, worauf der Elektromagnet M anspricht und den Klingelstromkreis schließt. Diese Einrichtung ist in ihrer Wirkungsweise der nach Fig. ι gleichwertig insofern, als Stromimpulse genügender Amplitude, um das Relais A zu betätigen, und genügender Dauer stets einen Anruf bewirken, gleichviel, ob diese Impulse von Störungen oder Signalen herrühren, Kurze Stromimpulse gehen durch den Kondensator, ohne den Elektromagneten E (W₂) wesentlich zu beeinflussen.

Gegenüber der vorhin beschriebenen Einrichtung besitzt diese Anordnung jedoch den erheblichen Vorteil, daß zu ihrer Inbetriebsetzung das Schließen eines einzigen Stromkreises genügt und die Unterbrechung eines zweiten Stromkreises nicht erforderlich ist. Es bietet dieses die Möglichkeit, die Kombination A, W durch ein Glühkathodenrelais R₁ zu ersetzen, so daß mechanische Relais, bis aaf das für den Klingelstromkreis, in Fortfall kommen können (Fig. 3).

Das Relais R₁ kann so eingestellt sein, daß κη Ruhezustände kein oder nur ein sehr schwacher Strom im Anodenkreis fließt, in ■welchem der Kondensator C₁ eventuell noch durch den Widerstand W₁ überbrückt ist (Fig. 4). Kurze Stromimpulse großer Amplitude gehen durch den Kondensator, ohne daß der Elektromagnet E (W₂) betätigt wird. Die schwachen Dauerstörungen werden durch C₁ geschwächt und fließen dann durch W₂ ab, bringen aber den Elektromagneten E (W₂) nicht zum Ansprechen. Nur Stromimpulse genügender Dauer und Amplitude können ein Ansprechen des Elektromagneten E (W₂) herbeiführen.

Dieses Schaltungsprinzip wird nun erfmdungsgemäß dazu benutzt, um eine Einrichtung zu schaffen, bei der das Ansprechen des Elektromagneten E (W₂) durch Dauerstörungen genügender Amplitude vermieden ist. Um dieses zu erreichen, wird erfindungsgemäß das Ansprechen nicht nur von der Dauer und der Amplitude, sondern auch vom Charakter j (Schärfe des Aufstieges und Abfalls) der Impulse abhängig gemacht. Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung in den zum Kondensator C₁ mit Bezug zum Rohr R₁ parallelen ; Stromkreis eia Kondensator C₂ gelegt (Fig. 4). j Der Ohmsehe Widerstand W₂ des Elektromagneten E ist dabei eo bemessen, daß die .Abklingzeit von W₂, C₂ etwas größer ist als die von W₀, C₁, W₁, wobei mit W₀ der Widerstand von R₁ bezeichnet ist. Es ist dies erforderlich, um überhaupt merkliche Spannungsänderungen an W₂ hervorzurufen.

Die Wirkungsweise einer derartigen Anrufschaltung ist folgende:. Kurze Störungen beliebiger. Amplitude werden durch den Kon- ^! densator C₁ aufgenommen, schwache Dauerstörungen gehen durch' C₁ geschwächt über den Widerstand W₁. Die geringe Potentialverschiebung am Kondensator C₂ genügt nicht. ; um genügend Strom zum Ansprechen in E (W₂) zu erzeugen. Konstante Dauerströme bzw. \ langsam schwankende oder langsam ansteigende oder abfallende Ströme betätigen gleichfalls , den Elektromagneten E (W₂) nicht, solange die Abklingzeit des Systems. W₁, C₁, W₀ kurzer ist als die Zeit des Ansteigens bzw. Abfallens : des Stromes. Der Strom fließt dann durch W₁ ab, und es kann kein wesentliches Aufladen von C₂ stattfinden. \ Das System wird daher nur ansprechen auf Stromimpulse, die genügende Amplitude, genügendes Zeitintegral, verhältnismäßig steiles Ansteigen oder Abfallen besitzen.

Wird nun in die Schaltung ein Glühkathodenrelais eingeführt, welches entweder nur die positiven oder negativen Signalimpulse verstärkt, während anders gerichtete Impulse unterdrückt werden, so kann dadurch eine weitere Abgrenzung der die Anruf vorrichtung zur Wirkung bringenden Stromimpulse herbeigeführt werden. Es wird dadurch möglich, den Anruf auf Stromimpulse zu beschränken, die entweder stark ansteigen oder stark abfallen, während sonstige Stromimpulse beliebiger Dauer und Amplitude keine Auslösung der Anrufvorrichtung bewirken. • Zur näheren · Erläuterung - einer derartigen Anrufvorrichtung diene das auf der Zeichnung wiedergegebene Schaltungsschema nach Fig. 5. Es ist hierbei angenommen, daß die ankommenden Signale Wechselstromsignale, z.B. von Hörfrequenz, sind, wie sie in drahtlosen Empfangsvorrichtungen gewöhnlich unter Vorschaltung eines Verstärkerkastens mit dem Telephon abgehört werden. . ·

Die Anrufvorrichtung liegt mit den Punkten P₁Q in Reihe mit dem Telephon oder wird, ' solange die Vorrichtung auf »Wecken« stehen soll, an Stelle des Telephons eingeschaltet. Ein ankommendes Wechselstromsignal wird im Vorübertrager V- auf den Gitterkreis einer Glühkathodenröhre R₁ übertragen und erzeugt periodische Spannungssehwankungen zwischen Gitter G₁ und Kathode K₁ dieses Rohres. Das Ruhepotential \ ain Gitter des Rohres wird so gewählt, daß

die eine Halbwelle mehr verstärkt wird als die andere, indem es so eingestellt wird, daß es sich in der Nähe des Potentials befindet, welches dem Null- oder dem Sättigungsstrom entspricht. Ein derartig geschaltetes Rohr wird als Richtverstärker bezeichnet. Der im Anodenkreis fließende Strom bewirkt nicht sofort die seiner Größe entsprechende Spannungsänderung an den Enden des Wider-Standes W₁, sondern es fließt zunächst ein Ladestrom zu dem Kondensator C₁, so daß das Potential an den Enden von W₁ erst nach einiger Zeit, beispielsweise nach einer i Sekunde, seinen Endwert erreicht. Es ist dann klar, daß wesentlich kurzer andauernde Signale oder Störungen, auch wenn sie momentan stärker sind als das Signal, lange , nicht den Spannungseffekt an den Enden des ' Widerstandes W₁ hervorrufen werden, wie das

ao länger andauernde Signal. In der Kombination C₁, W₁ werden die Schwankungen der Signalfrequenz ausgeglichen, und es entsteht ^! ein gleichgerichteter bzw. ein schwach pul- _; sierender Strom, welcher von der Anode A₁ über W₁ und Ci sowie über die Batterie a_x zur Kathode fließt.

Die weitere Übertragung des Effektes findet nun, wie aus der Figur ersichtlich, über den | Kondensator C₂ auf das Gitter G₂ des Ver-Stärkerrohres R_s statt, welches über den Widerstand W₂ und die Batterie b₂ mit der Kathode Ul₂ dieses Verstärkerrohres verbunden ist. Da der innere Widerstand des gebrauch- _; liehen Verstärkerrohres im Gitterkreise meist

35" unendlich groß ist, kommt für die Aufladezeit der Belegung 2 des Kondensators C₂ nur der Widerstand W₂ in Betracht. Ist die Abklingzeit des Systems C₂, W₂ klein gegen die des Systems C₁, W₁ (einschließlich des Neben- , Schlusses W₀ über das Rohr A₁), so wird das Potential von C₂ nicht wesentlich verändert, da der frei werdende Strom genügend schnell über W₂ abfließen kann. Wählt man die Abklingzeit von W₂ jedoch so, daß sie nur unwesentlich von der des Systems C₁, W₁, W₀ abweicht, und zwar etwas größer als diese ist, so erzielt man den Vorteil, daß bei veränderlichen Störungen, die langsamer erfolgen, als die Abklingzeit des Systems TF₂, C₂ beträgt, sowie bei allen dauernden Spannungsverlagerungen an den Enden von W₁ das Potential der Belegung 2 und damit des Gitters G₂ nicht wesentlich von dem Normalzustände verschieden ist. Nur Einwirkungen bestimmter Art, wie beispielsweise die Spannungsänderung an W₁ beim plötzlichen Einsetzen oder Aufhören eines Dauersignals, können das Potential am Gitter G₂ wesentlich beeinflussen. Im besonderen kann durch geeignete Wahl von £>₂ die Einrichtung so getroffen werden, daß auch, das Rohr\R_a nur , auf Spannungsänderungen in einer Richtung reagiert. Es wird dann entweder nur der plötzliche Beginn oder das plötzliche Ende eines langer dauernden Signals die Vorrichtung zum Ansprechen bringen.

Durch die Änderung des Gitterpotentials G₂ wird in bekannter Weise der Anodenstrom des Rohres R₂ gesteuert. Dieser durchfließt das mechanische Relais M, welches den Orts-Stromkreis O, bestehend aus einer Lokalbatterie B und einer Signalweekeinrichtung S, wie z. B. einer Klingel, schließt.

Die Heizbatterie ίί dient in bekannter Weise zum Heizen der Kathodenfäden K₁ und K₂ über die Widerstände T₁ und r₂, falls es sich, wie angenommen, um Glühkathodenrohre handelt. Die Batterie a_x und a₂ können ganz oder teilweise zusammenfallen. Ebenso sind in der Art und Zahl der verwendeten Rohre noch viele Kombinationen möglich, desgleichen können die Systeme C₁, W₁ und C₂, W₂- noch in wiederholten Kombinationen oder anderen Anordnungen in der Schaltung vorkommen. Erwähnt sei z. B. eine Schaltung, bei welcher der in der Figur gezeichnete Kondensator C₁ fortgelassen ist und dafür parallel zu W₂ ein Kondensator C₃ liegt. Das System TF₂, C₃ spielt dann die Rolle des Systems TF₁, C₁ in der skizzierten Schaltung, und die Wirkungs- go weise dieser Annäherung ist bei passend gewählter Abklingzeit eine ganz ähnliche wie die der beschriebenen.

Bemerkt sei noch, daß eine zuverlässig Prüfeinrichtung des Funktionierens der Anlage darin besteht, daß man ein Element der Batterie \ ausschaltet und nach längerer Zeit wieder einschaltet. Es muß dann ein Signalruf ertönen.

Claims (5)

Patent-Ansprache :

1. Empfangsanordnung für elektrische Signale, z. B. Anrufsignale, bei der die durch Vorschaltung eines hohen Widerstandes (TF) 'bedingte langsame Veränderung der Ladung eines Kondensators zur Verzögerung des Ansprechens der Anrufvorrichtung ausgenutzt wird, die "von einem zum Kondensator parallelen Stromkreis aue betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zu dem Kondensator (C₁) parallele, Stromkreis einen weiteren Kondensator (C₂) enthält, wodurch verhindert wird,.daß eine durch eine Dauerstörung hervorgerufene Potentialverlagerung am ersten Kondensator (C₁) die Anrufvorrichtung dauernd betätigt und dadurch für Signale unempfindlich macht (Fig. 4).

2. Empfangsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (TF₀) durch den inneren Anoden widerstand eines Glühkathodenverstärker

rpbres (K₁) gebildet wird und der Kon . densator (C₁) nebst dem parallel dazu geschalteten Widerstand (PT₁) im Anodenkreis des Verstärkerrohres (A₁) liegt, dessen Gitterpotential unmittelbar oder mittelbar durch den Signalstrom verändert wird.

3. Empfangsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hohe Widerstand (W₂) in dem Parallelstromkreis zu dem Kondensator (C₁) zugleich im Gitterkreise, eines Glühkathodenverstärkerrohres (R₂) liegt, dessen Anodenkreis die Anruf Vorrichtung enthält.

4. Empfangsanordnung nach-Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkerrohr (S₁) als Richtverstärker geschaltet ist, um mit der Anordnung Wechselstromsignalzeichen aufzunehmen.

5. Empfangsanordnung nach Anspruch4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkerrohr (R₂) gleichfalls als; Richtverstärker ausgebildet ist, wodurch erreicht wird, daß. ein Stromstoß in der Anrufvorrichtung nur entweder beim Beginn oder beim Ende des Signals,, aber nicht in beiden Fällen auftritt. .

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.