DE529112C - Einrichtung zur Wiedergabe und Verstaerkung elektrischer Impulse, insbesondere fuer drahtlose Nachrichtenuebermittlung, unter Verwendung zweier Verstaerkerroehren und eines Relais mit zwei Wicklungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Wiedergabe und Verstärkung elektrischer Impulse, bei welcher zwei Verstärkerröhren und ein Relais mit zwei Wicklungen benutzt werden, wobei die Relaiswicklungen über die Verstärkerröhren wechselweise erregt werden. Die Erregung der einen Wicklung verursacht das Zeichen, die der anderen Wicklung die Pause. Nach der Erfindung werden die Gitterspannungen der beiden Röhren durch die die Relaiswicklungen erregenden verstärkten Impulsströme wechselseitig beeinflußt, wodurch das Einsetzen und Aufhören der Impulsströme beschleunigt wird. Dadurch wird eine viel genauere Wiedergabe der ankommenden Impulse als bisher und eine zeichengetreue Wiedergabe unter Ausschaltung von Störungen ermöglicht, wozu weiter Mittel zur Regelung der Zeitkonstante bei diesem Vorgang beisteuern. Atich die Geschwindigkeit der Zeichengabe wird noch wesentlich gefördert.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung in sechs Figuren dargestellt.

as Fig. ι ist ein allgemeines Schaltschema;

Fig. 2 bis 6 sind Kurven, die die Funktion der einzelnen Teile zeigen. Vom Empfänger werden die Zeichenströme durch Leitungen 1 und 2 der Relaisschaltung zugeführt, und zwar über zwei Widerstände R₁ und R„, die bei 3 miteinander verbunden sind. T₁ und T₂ sind die beiden Elektronenröhren, 5 das Relais mit den beiden Wicklungen 6 und 10, von denen 6 im Anodenkreis der Röhre T₁ liegt, der im übrigen den Widerstand R₁, Widerstand R₃, Batterie B₁ und den Widerstand R_s mit Parallelkondensator C₁ enthält.

In ähnlicher Weise enthält der Anodenkreis der Röhre T₂ die Elemente R.₂, R_v B„, Parallelschaltung R₀₁ C₂ und die zweite Wicklung xo des Relais 5. Die Heizung der Röhren erfolgt aus der Heizbatterie A über die Heizwiderstände Y₁. Das Gitter der Röhre T₁ ist über eine Vorspannungsbatterie C₁ an einen Punkt des Anodenkreises von T₂ zwischen B₂ und R± gelegt, das Gitter der Röhre T₂ an den entsprechenden Punkt im Anodenkreis von T₁. Das Gitter von T₁ soll hierbei eine positivere Spannung erhalten als das Gitter von T_n.

Der Anker 12 des Relais 5 kommt mit seinem Kontakt 13/abwechseMd mit den Gegenkontakten 14 und 15 in Berührung.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:

Wenn keine Signale empfangen werden, fließt, da das Gitter von T₁ eine positivere Vorspannung hat als das Gitter von T₂, in dem Anodenkreis von T₁ Strom, der an den Widerständen .R₁ und R_s einen Spannungsabfall erzeugt. Durch diesen Abfall wird die negative Vorspannung am Gitter von T₂ verstärkt, so daß im Anodenkreis von T₃ 'kein Strom fließt. Am Relais 5 wird also Spule 6 erregt, während Spule 10 unerregt bleibt, so daß der Anker am Ruhekontakt 14 liegt.

Die Induktanz der Spulen 6 und 10 und die Kapazitäten der Kondensatoren C₁ und C₂ bestimmen im wesentlichen die Zeitkonstanten der Anodenkreise der Röhren T₁ und T₂, und zwar werden diese Konstanten auf die Frequenz der Signale durch geeignete Wahl der Kondensatoren eingestellt. Durch geeignete Bemessung der Vorspannungsbat- ^ terien verhindert man das Selbstschwingen der Röhren.

Wird nun ein Signal empfangen, so fließt durch die Widerstände R₁, R₂ der Impulsstrom des Empfängers, der einen Spannungsabfall an den Widerständen R₁, R₂ hervorruft. Hierdurch wird das Gitter von T₂ weniger negativ und das Gitter von T₁ negativer. Der Anodenstrom in T₁ nimmt also ab, während er im Anodenkreis der Röhre T₂ nunmehr auftritt.

Dieser Anodenstrom von T₂ bewirkt dann einen Spannungsabfall an den Widerständen R₂ und R_it der auf das Gitter von T₁ so wirkt, daß der Anodenstrom in T₁ sofort ganz verschwindet. Diese Vorgänge treten natürlich plötzlich auf, da in dem System praktisch nur Widerstände ohne induktive Reaktanz vorhanden sind.

Das Abnehmen bzw. Anwachsen der Ströme in T₁ und T₀ wird durch die Kondensatoren C₁ bzw. C betont. Durch Aufladen des Kondensators C₂ wächst der Strom bei seinem Auftreten im Anodenkreis von T₂ stark an. Der Anker des Relais 5 wird also, da der Strom in der Wicklung 6 schnell verschwindet, in der Wicklung 10 aber zugleich sehr stark anwächst, mit großer Geschwindigkeit auf den Arbeitskontakt 15 umgelegt.

Ist das Signal ein Strich, so stellt sich der Strom im Anodenkreise von T₂ nach anfänglichem Aufladen des Kondensators C₂ für die weitere Dauer des Zeichens auf einen etwas kleineren Mittelwert ein, was für das Festhalten des Relais S in der Arbeitsstellung genügt. Sobald das Signal verschwindet, verschwindet der Spannungsabfall an den Widerständen R₁, R₂, und es tritt sofort der bereits beschriebene Zustand für die Ruhestellung des Relais 5 ein.

Die Arbeitsweise bei einem Strichsignal wird durch die Kurven in Fig. 2 veranschaulicht, α zeigt den Abfall des Anodenstromes in T₁ beim Beginn des Signals, b den gleichzeitigen starken Anstieg des Stromes in T₂ mit nachherigem Einstellen auf d, c ist die Kurve für den Strom wieder in T₁ beim Aufhören des Signales.

Die Kurven a_v b_x und C₁ von Fig. 3, die den Kurven von Fig. 2 entsprechen, zeigen die Wirkung der Einrichtung bei Empfang eines Punktes anstatt eines Striches.

Naturgemäß können die Anstiegkurventeile der Fig. 2 und 3 innerhalb weiter Grenzen geändert werden.

Es kann z. B. die genaue Verstärkung und Wiedergabe aller Impulse, sowohl der Signalimpulse als auch der Störimpulse, verlangt werden. In diesem Falle ist eine sehr genaue Relaiswirkung notwendig, und es erhalten zu diesem Zwecke die Kondensatoren C₁ und C₂ kleine Kapazitätswerte, damit die verstärkten Stromstöße beim Beginn des Zeichens von sehr kurzer Dauer sind. Für ganz genaue Verstärkung und Wiedergabe kann man die Kondensatoren C₁ und C₂ ganz weglassen, damit das Verstärkungssystem eine sehr hohe Zeitkonstante hat und infolgedessen rnomen- tan auf alle Impulse anspricht.

Man hat lange geglaubt, daß man bei Benutzung mechanischer Relais eine ganz genaue Wiedergabe empfangener Zeichen nicht erhalten könne, und auch angenommen, daß Fehler sich beim Empfang von Radiozeichen einschleichen, weil atmosphärische Störungen ein falsches Bild von Strichen und Punkten zur Folge haben könnten. Diese Annahme gründete sich aber auf die Wirkungsweise von trägen Relais, die für gewöhnliche TeIegraphie verwendet wurden. Bei der Verbindung eines üblichen Relais mit der vorliegenden Verstärkerschaltung jedoch wird die Zeitkonstante des ganzen Systems so vergrößert, daß das mechanische Relais auch auf die kurzen Störimpulse bei drahtlosem Empfang anspricht.

Fig. 4 und 5 zeigen die mit zwei empfindlichen Recordern im Eingangs- und Ausgangskreis erzielten Aufzeichnungen, und zwar stellen die Ordinaten die Energieamplituden und die Abszissen die Zeit dar. Man erkennt, daß auch die kleinsten Impulse zur Aufzeichnung gelangt sind.

Das mechanische Relais 5 schließt sich bei jedem Impuls und gibt ein genaues Bild des Wertes jedes Impulses, weil die Markierungskontakte nur für eine solche kurze Zeit geschlossen bleiben, daß der Schreibstift des

Recorders nicht genügend Zeit hat, um seinen vollen Ausschlag zu erreichen; mit anderen Worten: es ist ein Zustand geschaffen, wo das mechanische Relais tatsächlich eine höhere Zeitkonstante hat und wo seine beweglichen Kontakte sich schneller bewegen als die schnellsten gebräuchlichen Recorder. Bekanntlich werden für hohe Übertragungsgeschwindigkeiten mechanische Sender

ίο verwendet, die eine große Genauigkeit der Punkte, Striche und Zwischenräume ergeben. Hierbei ist es dann wichtig, daß der Empfänger diese Punkte, Striche und Zwischenräume auch sehr genau wiedergibt und die Störungen ausscheidet.

Um dies Resultat durch die vorliegende Anordnung zu erhalten, wird die Zeitkonstante der Anordnung im wesentlichen reziprok der Tastfrequenz an der Sendestation gewählt.

Es sollen also die Kondensatoren C₁ und C₃ mit ihren Widerständen i?₅ und R₁₁ so eingestellt werden, daß die Anfangsimpulse im Ausgangskreis des Systems sehr nahe dem Tastzyklus des gegebenen Signals entsprechen.

In Fig. 6 zeigt Kurve e die dem Gitterkreis der Röhren T₁ und T₂ aufgedrückten Impulse, Kurve / die verstärkten Impulse im Ausgangskreis der Röhren entsprechend den Impulsen von Kurve e. Die Einrichtung ist so angeordnet, daß sie sehr leicht mit einer Frequenz gleich der Tastfrequenz schwingt. Die Vorspannungsbatterien verhindern die Röhren T₁ und T₁, am Schwingen in einer anderen Weise. Hierdurch erhalten die Ausgangskreise der Röhren eine nur geringe Schwingungsmöglichkeit für die Störimpulse, wie Kurve jf zeigt. Diese leisen Schwingungen genügen nicht, um den Relaisanker 13 zu betätigen.

Wenn die Amplitude eines verstärkten, empfangenen Signalimpulses einen Wert erreicht, der innerhalb der Zone G der Kurve / liegt, wird der Relaisanker nach der einen oder anderen Seite angezogen und bleibt angezogen, bis die Amplitude wieder einen Wert innerhalb der Zone G eines folgenden Signalteiles erreicht. Hieraus ergeben sich sehr gute und klare Impulswiedergaben durch das Relais 5, wie Kurve h von Fig. 6 erkennen läßt.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   r. Einrichtung zur Wiedergabe und Verstärkung elektrischer Impulse, insbesondere für drahtlose Nachrichtenübermittlung, unter Verwendung zweier Verstärkerröhren und eines Relais mit zwei Wicklungen, die von den ankommenden Impulsen über die Verstärkerröhren wechselweise erregt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankunft eines Zeichenstromes eine Umkehr der beiden Gitterpotentiale hervorruft in der Weise, daß die im Anodenkreis der einen Röhre (T₂) liegende Wicklung (10) des Relais (5) Strom erhält, der über in den Gitterkreisen liegende Widerstände (R₁, und i?₄) fließt und die Gitterspannung der anderen Röhre (T₁) derart beeinflußt, daß der Anodenruhestrom durch die Ruhewicklung (6) des Relais (5) verschwindet, so daß eine beschleunigte Kontaktumlegung des Relais (5) erreicht wird.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Relaiswicklungen führenden Ausgangskreise der beiden Röhren über Widerstände geschlossen sind, denen die ankommenden Impulse zugeführt werden, und die Gitterleitung jeder Röhre von einem im Ausgangskreis der anderen Röhre liegenden Punkt dieser Widerstände abgezweigt ist.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangskreise der Röhren regelbare Kondensatoren mit Parallelwiderständen zwecks Regelung der Zeitkonstanten erhalten, go

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen