-
Anordnung zur Echo- oder Rückkopplungssperrung Bei Echo- und Rückkopplungssperren
sind häufig sehr kleine Ansprechzeiten erwünscht, bei Echosperren in erster Linie
dann, wenn sie in unmittelbarer Nähe der Gabelschaltungen liegen. Die Zeit, die
ein Signal zum Durchlaufen der Strecke vom Abzweigpunkt bis zum Sperrpunkt der Sperre
benötigt, ist wegen der geringen Länge der dazwischenliegenden Verbindungswege außerordentlich
kurz, so daß es nur mit sehr schnell ansprechenden Sperren möglich ist, das Echo
genügend zu schwächen.
-
Bei den bisher benutzten Sperrschaltungen ließen sich diese hohen
Anforderungen nicht in allen Fällen. erreichen. Besonders schwierig gestalten sich
die Verhältnisse, wenn die Sperrung mit Hilfe eines mechanischen Relais, das an
sich schon eine verhältnismäßig lange Ansprechzeit hat, durchgeführt wird. Bei diesen
Sperren war es nicht möglich, die Ansprechzeit unter einige Millisekunden herabzusetzen.
-
Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch beseitigt,
daß zwischen den die Steuerspannung liefernden Gleichrichter und das mechanische
Sperrrelais eine Schirmgitterröhre geschaltet wird. Der innere Wechselstromwiderstand
von Schirmgitterröhren ist bekanntlich sehrhoch, während der innere Widerstand für
Gleichstrom einen verhältnismäßig niedrigen Wert hat. Betrachtet man beispielsweise
bei einer Echosperre den aus dem Anodenkreis der Steuerröhre und der Relaiswicklung
gebildeten Stromkreis, so ist die Zeit, die für das Ansteigen des Stromes im Relais
erforderlich ist, abhängig von dem Wert RZ L
-1- R '
worin L und f2
Induktivität und Widerstand der Relaiswicklung und I21 den inneren Wechselstromwiderstand
der Steuerröhre bedeuten. Da nun diese Zeit ein wesentlicher Teil der gesamten für
den Ansprechvorgang maßgeblichen Verzögerungszeit ist, kann man durch Erhöhen des
Widerstandes, also durch die Verwendung einer Schirmgitterröhre, die Ansprechzeit
der Sperre gegenüber 'den bekannten Schaltungen, die mit normalen Dreielektrodenröhren
arbeiten, beträchtlich herabsetzen.
-
Schirmgitterröhren im Steuerkreis von Echosperren sind an sich bekannt.
Jedoch wurden die Schirmgitterröhren lediglich zur Verstärkung der einer gasgefüllten
Arbeitsröhre zugeführten Wechselspannung benutzt. Die bei der Erfindung .erreichte
günstige Einwirkung auf die Ansprechzeit mechanischer Sperrelais konnte daher bei
der benannten Schaltung nicht eintreten.
-
Zur Beeinflussung der Ansprechzeit von mechanischen Relais ist bereits
vorgeschlagen worden, den vorausgehenden Gleichrichter
mit einer
Rückkopplung zu versehen. Diese Schaltun- hat den Nachteil, daß zu Beginn eines
Stromstoßes die Rückkopplungswirkung nicht vorhanden ist, die erst in demselben
Maße wie der Strom im Anodenkreis zunimmt. Der scheinbare innere Widerstand ist
infolgedessen zu Beginn ein--es Stromstoßes -durch die Rückkopplung noch nicht erhöht.
Eine Herabsetzung der Ansprechzeit kann daher nait der bekannten Schaltung nicht
herbeigeführt werden.
-
Unter dem Steuerkreis der Sperre wird in dem vorliegenden Fall der
Teil der Schaltungsanordnung verstanden, der die rriit Rücksicht auf die Sperrung
erforderlichen Schaltelemente :enthält. Es wird sich also in erster Linie um den
zwischen Abzweigpunkt und Sperrpunkt liegenden Teil handeln. Jedoch können einzelne
Schaltelemente, z. B. eine Verstärkerröhre, auch im Leitungszug vor dem Abzweigpunkt
liegen.
-
Durch die Anwendung einer Schirmgitterröhre kann nicht nur die Ansprechzeit
beträchtlich herabgesetzt werden, sondern es ergibt sich weiterhin der Vorteil,
daß eine für Echosperren sehr wichtige Forderung mit verhältnismäßig einfachen Mitteln
erfüllt werden kann. Diese Forderung besteht darin, daß die Ansprechzeiten t" und
die Nachwirkezeiten t" möglichst unabhängig von der Größe der Sprechspannung sein
sollen, die ihrerseits von der Lautstärke des Sprechers und dem Aufbau der Verbindung
abhängt. Außerdem sollen die Sperren auf Spannungen unter einem gewissen Wert nicht
ansprechen, was zur Verhinderung der Betätigung der Sperren durch Störströme wichtig
ist.
-
Die Nachwirkezeit, d. h. die Zeit, die der Strom- oder die Spannung
im Sperrkreis braucht, um von seinem Höchstwert auf einen bestimmten Grenzwert herabzusinken,
ist abhängig von der Größe des Höchstwertes. Sie ist naturgemäß um so größer, je
höher die Spannung liegt, von der aus das Absinken zu dem unteren Grenzwert erfolgt.
Es ist deshalb zweckmäßig, den Höchstwert zu begrenzen und somit wesentliche Schwankungen
der Nachwirkezeit zu verhindern.
-
Die Ansprechzeit, d. h. die Zeit, die vom Eintreffen der Signalströme
an der Sperre bis zum Eintreten des Sperrzustandes vergeht, ist abhängig von der
Größe der ankommenden Signalspannungen, da der Anstieg uni so steiler verläuft,
je größer die zugeführte Wechselstromamplitude ist. Es ist daher auch im Interesse
der Konstanthaltu.ng der Ansprechzeit zweckmäßig, den Höchstwert zu begrenzen. Sorgt
man außerdem dafür, daß die obere Grenze schon von verhältnismäßig kleinen, oberhalb
der unteren Schwelle liegenden Signalspannungen erreicht wird, so erhält man eine
weitgehende Unabhängigkeit der Ansprech- und Nachwirkez-eiten von der Größe der
Sprechspannungen.
-
Werden diese Forderungen und die obenerwähnte, die einen unteren Schwellenwert
verlangt, berücksichtigt, so ergibt sich der in. Fig. i dargestellte Zusammenhang
zwischen der Wechselspannung U1 am Eingang und der geregelten verstärkten Wechselspannung
U. am Ausgang des Verstärkerteiles der Sperre. Es lassen sich zwei Schwellwerte
S1 und & unterscheiden. Für Spannungen unterhalb S1 ist praktisch keine 'Ausgangswechs-elspannung
U2 vorhanden, und für Spannungen oberhalb von S2 bleibt die Ausgangswechselspannung
praktisch # konstant. Da, wie oben ausgeführt wurde, Ansprech-und Nachwirkezeit
abhängen von der Größe der dem Sperrglied zugeführten Spannungen, treten Änderungen
dieser Zeiten oberhalb des Punktes S2 nicht mehr auf. Dagegen bleibt für das Übergangsgebiet
zwischen den beiden Schwellwerten S1 und S2 die Abhängigkeit der Ansprech- und Nachwirkezeiten
von der Größe der zugeführten Signalspannungen bestehen.
-
Es ergibt sich mithin im Interesse eines einwandfreien Arbeitens der
Sperre die Forderung, die beiden Schwellwerte möglichst dicht aneinanderzurücken
und damit das Übergangsgebiet zu verkleinern. Dies läßt sich durch die Anwendung
einer Schirmgitterröhre vor den Begrenzereinrichtungen erreichen, wie im folgenden
an Hand der Fig. 2 'näher erläutert werden soll. Die Figur zeigt die Abhängigkeit
des Anodenstromes i,, von der Gitterspannung eg einer Verstärkerröhre, bei der beispielsweise
durch Gitterstromeinsatz das Anwachsen des Anodenstromes für positive Gitterspannungen
praktisch verhindert wird. Mit i" ist derjenige untere Grenzwert des Anodenstromes
bezeichnet, der -erforderlich ist, um den Sperrvorgang herbeizuführen. Durch diesen
Strom wird also der untere Schwell"vertSl bestimmt. Der obere Schwellwert S. liegt
etwa bei der Gitterspannung Null. Die Schwellen S, und S2 rücken relativ um so näher
zusammen, je größer die dem Gitter- der Röhre zugeführte Wechselspannung im Vergleich
zu dem Aussteuerungsbereich dieser Röhre ist. Wählt man den ArbeitspunktA durch
eine genügend große Gittervorspannung egv stark negativ, so ist eine große Spannung
e, notwendig, um den unteren Schwellwert i" zu erreichen. Es ist also eine hohe
Verstärkung der der Sperre zugeführten Signalspannungen erforderlich. Es ist daher
sehr vorteilhaft, zur Vorverstärkung eine Schirmgitterröhre zu benutzen.
Die
Fig.3 und q. zeigen Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens. In Fig.3 liegt
die SchirmgitterröhreSV hinter den Gleichrichtern 0L, die die Wechselspannung über
den Transformator T zugeführt erhalten. In den Anodenkreis der Schirmgitterröhre
ist das Relais Reingeschaltet, dessen Kontakt r zur Durchführung der Sperrung dient.
-
Fig. q. zeigt den Stromkreis vor den Gleichrichtern Gl. Die Signalwechselspannung
wird zunächst in der Schirmgitterröhre SV verstärkt und dann der Begrenzerröhre
V zugeführt. Durch. die hohen Widerstände Rg im Gitterkreis dieser Röhre und durch
die Einstellung einer genügend großen negativen Gittervorspannung mit Hilfe der
Batterie 13
arbeitet diese Röhre in der an Hand der Fig. 2 beschriebenen Weise.