DE573633C

DE573633C - Arrangement for generating alternating currents with a rectangular curve shape

Info

Publication number: DE573633C
Application number: DET40261D
Authority: DE
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1932-02-19
Filing date: 1932-02-20
Publication date: 1933-04-04

Description

Anordnung zur Erzeugung von Wechselströmen mit rechteckiger Kurvenform Die vorliegende Erfindung bezweckt die Herstellung von Wechselspannungen und -strömen mit möglichst genau rechteckiger Kurvenform, wie sie für viele Zwecke der Elektrotechnik von Bedeutung sind.Arrangement for generating alternating currents with a rectangular curve shape The present invention aims to produce alternating voltages and currents with as precisely a rectangular curve shape as possible, as is used for many purposes in electrical engineering are important.

Die Erfindung benutzt Systeme, deren Stromspannungscharakteristik eine Unstetigkeit aufweist, d. h. bei denen eine kofitinuierliche Veränderung der angelegten Spannung (oder des hindurchfließenden Stromes) zu einer sprungweisen Veränderung des hindurchfließenden Stromes (bzw. der angelegten Spannung) führt.The invention uses systems whose voltage characteristics has a discontinuity, d. H. where there is a co-continuous change in applied voltage (or the current flowing through it) to a step by step Changes in the current flowing through it (or the applied voltage) leads.

Derartige Systeme, die im folgenden kurz als Kippsysteme bezeichnet seien, sind in großer Zahl bekannt; jedes System mit fallender Charakteristik kann in bekannter Weise durch geeignete Zusammenschaltung mit Ohmschen Widerständen zu einem Kippsystem werden, wie z. B. Gasentladungsröhren (Glimmlampen), das Dynatron, das Magnetron, die Habann-Röhre, Hochvakuumröhrenschaltungen mit Ohmscher Rückkopplung usw. Wegen ihrer geringeren Trägheit sind die Anordnungen mit Hochvakuumröhren besser geeignet, besonders wenn @es. sich um höhere Frequenzen handelt; trotzdem soll in den folgenden Ausführungsbeispielen der Einfachheit halber die' Glimmlampe als Kippsystem gewählt werden.Such systems, hereinafter referred to as tilting systems for short are known in large numbers; any system with falling characteristics can in a known manner by suitable interconnection with ohmic resistors a tilting system, such as. B. Gas discharge tubes (glow lamps), the Dynatron, the magnetron, the Habann tube, high vacuum tube circuits with ohmic feedback etc. Because of their lower inertia, the arrangements with high vacuum tubes are better suitable, especially if @es. are higher frequencies; nevertheless should in the following embodiments for the sake of simplicity the 'glow lamp as a tilting system to get voted.

Ein Kippsystem läßt sich dadurch charakterisieren, daß es unter den gleichen äußeren Bedingungen zwei verschiedene Zustände annehmen kann, die nur von der Vorgeschichte abhängen. So kann z. B. eine Glimmlampe, an die eine Spannung gelegt ist, die zwischen ihrer Zündspannung und ihrer Löschspannung liegt, entweder stromdurchlässig oder stromundurchlässig sein, je nachdem, ob. vorher, die Zündspannung überschritten oder die Löschspannung unterschritten war. Eine überschreitung der Zündspannung bzw. Unterschreitung der Löschspannung von praktisch beliebig kurzer Dauer genügt, um die Glimmlampe von dem einen in den anderen Zustand kippen zu lassen.A tilting system can be characterized by the fact that it is under the the same external conditions can assume two different states, only of depend on the history. So z. B. a glow lamp to which a voltage is placed, which lies between its ignition voltage and its extinction voltage, either be current-permeable or current-impermeable, depending on whether. Before, the ignition voltage exceeded or the erasing voltage was not reached. Exceeding the Ignition voltage or falling below the extinguishing voltage of practically any short Duration is sufficient to let the glow lamp tilt from one to the other state.

Dieses Kippen kann z. B. durch einen Stromstoß bewirkt werden, der das Kippsystem in geeigneter Weise beeinflußt. In Abb. i liege die SpannungV der Stromquellei zwischen der Zündspannung und der Löschspannung der Glimmlampe 2. In Serie damit liege ein Widerstand 3 der Größe R; durch den ein Strom I von einer nicht gezeichneten anderen Stromquelle aus geleitet werden kann. Dann wird sich der SpannungsabfallRI je nach der Richtung des Stromes I zu der Spannung V addieren oder davon subtrahieren. Liegt nun V + RI über der Zündspannung, V - RI unterhalb der Löschspannung der Glimmlampe, so kann diese durch einen beliebig kurzen Stromstoß der Größe I in .der einen Richtung gezündet, in der entgegengesetzten Richtung wieder gelöscht werden.This tilting can, for. B. caused by a current surge, which affects the tilting system in a suitable manner. In Fig. I, the voltage V of the power source i lies between the ignition voltage and the extinguishing voltage of the glow lamp 2. In series therewith lies a resistor 3 of size R; through which a current I can be conducted from another current source (not shown). Then the voltage drop RI will add to or subtract from the voltage V depending on the direction of the current I. If V + RI is above the ignition voltage, V - RI below the extinguishing voltage of the glow lamp, it can be ignited in one direction by an arbitrarily short current impulse of magnitude I and extinguished in the opposite direction.

Es ist weiterhin bekannt, daß man derartige Kippsysteme durch Zusammenschaltung mit Ohmschen Widerständen und Kapazitäten oder Induktivitäten zu Schwingungen veranlassen kann, die den Namen Kippschwingungen oder Relaxationsschwingungen führen. Eine solche Schältung ist in Abb.2 dargestellt. -Hierin bedeutet i eine Gleichstromquelle, 2 eine Glimmlampe oder .ein anderes Organ mit unstetiger Charakteristik, 3 einen hohen Widerstand und q. einen Kondensator. Der Kondensator q. wird durch die Spannungi über den Widerstand 3 allmählich aufgeladen, und zwar so lange, bis die Zündspannung der Glimmlampe 2 erreicht ist, .entlädt sich dann durch die Glimmlampe hindurch bis zur Löschspannung, lädt sich von neuem auf usw.; bei jeder Entladung fließt durch die Glimmlampe .ein kurzer Stromstoß.It is also known that such tilting systems can be interconnected cause oscillations with ohmic resistances and capacitances or inductances which lead to the name tilting vibrations or relaxation vibrations. Such Peeling is shown in Figure 2. -Herein i means a direct current source, 2 a glow lamp or another Organ with discontinuous characteristics, 3 high resistance and q. a capacitor. The capacitor q. is through the voltage is gradually charged across the resistor 3 until the ignition voltage of the glow lamp 2 is reached, then discharges through the glow lamp through to the extinction voltage, recharges itself, etc .; with every discharge flows through the glow lamp. a short current surge.

Gemäß der Erfindung werden nun zur Erzeugung von rechteckigen Wechselstromkurven zwei nach Abb.2 geschaltete schwingende Kippsysteme mit ,einem nach Abb. i geschalteten labilen Kippsystem in der Weise kombiniert, daß abwechselnd ein Stromstoß des .einen schwingenden Systems das labile System aus seinem ursprünglichen Zustand in den anderen möglichen Zustand kippen läßt und ein Stromstoß des anderen schwingenden Systems das labile System wieder in den ursprünglichen Zustand zurückbringt.According to the invention are now used to generate rectangular alternating current curves two oscillating tilting systems switched according to Fig. 2, one switched according to Fig. i unstable tilting system combined in such a way that alternately a current surge of the .eine oscillating system takes the unstable system from its original state to the another possible state can tilt and a current surge of the other oscillating Systems brings the unstable system back to its original state.

In Abb.3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.In Fig.3 an embodiment of the invention is explained in more detail.

Von der gemeinsamen Stromquelle 5 wirkt der Teil a, b auf das schwingende System 1 (6, 7, 8, 9), der Teil c, d auf das schwingende System Il (io, i 1, 12, 13). Die Glimmlampen 9 und 13 leuchten also periodisch auf, so daß durch die Kopplungswiderstände 8 und 12 periodisch kurze Stromstöße fließen.From the common power source 5, the part a, b acts on the oscillating system 1 (6, 7, 8, 9), the part c, d on the oscillating system II (io, i 1, 12, 13). The glow lamps 9 and 13 thus light up periodically, so that short current surges flow periodically through the coupling resistors 8 and 12.

Der Abschnitt b,;d der Stromquelle 5 hat eine Spannung, die zwischen der Zünd- und der Löschspannung der Glimmlampe 1.4 liegt. Bei geeigneter Dimensionierung der Widerstände 8 und 12 werden also die Stromstöße, die beim periodischen Aufleuchten der Lampen 9 und 13 durch diese Widerstände fließen, in der oben beschriebenen Weise die Glimmlampe 14 zum Leuchten bzw. zum Erlöschen bringen.The section b,; d of the power source 5 has a voltage between the ignition and extinguishing voltage of the glow lamp 1.4 is. With suitable dimensioning the resistors 8 and 12 are therefore the current surges that occur when periodically lighting up of lamps 9 and 13 flow through these resistors, in the manner described above the glow lamp 14 to light up or to extinguish.

Wenn nun zur Zeit 1l die Glimmlampe 9, zur Zeit t2 die Glimmlampe 13, zur Zeit 1l wieder die Glimmlampe.9 aufleuchtet, so- wird die Glimmlampe 14 von 1l bis t? leuchtend, d. h. stromdurchflossen, von t2 bis t1 dunkel, d.h. nichtleitend sein usw. Der Strom durch die Glimmlampe 14 hat ,also die gewünschte rechteckige Form.If now the glow lamp 9 at time 11, the glow lamp at time t2 13, at time 1l the glow lamp 9 lights up again, then the glow lamp 14 becomes from 1l to t? luminous, d. H. current flowing through it, dark from t2 to t1, i.e. non-conductive his etc. The current through the glow lamp 14 has, so the desired rectangular Shape.

Soll der Vorgang sich periodisch wiederholen, so müssen die beiden schwingenden Kippsysteme genau die gleiche Frequenz haben. Dies läßt sich dadurch .erreichen, daß man in bekannter Weise eine Wechselspannung beliebiger Kurvenform und konstanter Frequenz mit Hilfe von Kopphingswiderständen oder Hilfselektroden auf die schwingenden Kippsysteme einwirken läßt. Dabei kann die Frequenz dieser Hilfsspannung ein beliebiges. ganzzahliges Vielfaches der verlangten Kippfrequenz sein.If the process is to be repeated periodically, both of them must oscillating tilting systems have exactly the same frequency. This can be done through this .achieve that an alternating voltage of any curve shape can be obtained in a known manner and constant frequency with the help of coupling resistors or auxiliary electrodes can act on the oscillating tilting systems. The frequency of this can be Auxiliary voltage any. Integer multiple of the required sweep frequency be.

Bei der Benutzung von Glimmlampen genügt es, die Wechselspannung an eine äußere Metallbelegung anzuschließen, die in Abb.3 durch 15 bzw. 16 angedeutet ist.When using glow lamps, it is sufficient to apply the alternating voltage to connect an outer metal coating, indicated in Figure 3 by 15 or 16 is.

Die Breite der einzelnen Rechleckschwingüngen, d. h. die Dauer des Stromdurchganges durch das labile System (Glimmlampe 14), läßt sich in einfachster Weise dadurch regeln, daß man die Phasen, mit der die Wechselspannung auf die beiden schwingenden Systeme wirkt, entsprechend variiert. Denn durch diese Phasbn werden die Zeitpunktet, und 't.2 festgelegt, in denen der Stromstoß in den Systemen I bzw. II, also auch das Umkippen bzw. Zurückspringen des labilen Systems, stattfindet; die Phasendifferenz bestimmt die Zeit t2 bis il, während welcher das labile System sich in dem einen der beiden möglichen Zustände befindet (Stromdurchgang durch die Glimmlampe 1q.). In der Abb.. q. sind diese Vorgänge schematisch angedeutet.The width of the individual square wave oscillations, ie the duration of the passage of current through the unstable system (glow lamp 14), can be regulated in the simplest way by varying the phases with which the alternating voltage acts on the two oscillating systems. This is because these phases determine the points in time, and 't.2, at which the current surge in systems I or II, i.e. also the overturning or jumping back of the unstable system, takes place; the phase difference determines the time t2 to il during which the unstable system is in one of the two possible states (current passage through the glow lamp 1q.). In the fig .. q. these processes are indicated schematically.

Bei dem in Abb. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Phasenregelung dadurch angedeutet, daß die Wechselstromquelle 17 mit der Hilfselektrode 15 über einen Ohmsch--n Widerstand 18 und mit der Hilfselektrode 16 über einen Drehkondensator i9 verbunden ist.In the embodiment shown in Fig. 3 there is a phase control indicated by the fact that the alternating current source 17 with the auxiliary electrode 15 over an ohmic resistor 18 and with the auxiliary electrode 16 via a variable capacitor i9 is connected.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for generating alternating currents with rectangular curve shape ,. characterized in that two relaxation oscillations , executive systems, each of which is an organ with a discontinuous voltage characteristic in connection with ohmic resistances and capacities or self-inductions, act on another system, which is also an organ with discontinuous characteristics .contains and is set so that it alternates between two different states occupies. _

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the frequency the relaxation oscillations kept constant by applied alternating voltages will.

3. Arrangement according to claim i and 2, characterized in that the width of the single square waves by changing the phase difference between the alternating voltages impressed on the two oscillating systems is.