DE680103C - Roehrenkippschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Röhrenkippschaltung, bei welcher infolge rein Ohmscher Kopplung der Elektroden untereinander zwei Gleichgewichtslagen existieren, in welche die Kippschaltung durch zugeführte Spannungsstöße abwechselnd gebracht wird.

Das in der Nachrichtentechnik allgemein bekannte und benützte Kipprelais enthält ein Paar von thermionischen Dreipolröhren, wobei die Anode jeder Röhre mit dem Steuergitter der anderen Röhre über Kreuz verbunden ist, so daß die ganze Anordnung zwei elektrisch stabile Lagen besitzt. Im Betrieb weist eine solche Anordnung einen vorgegebenen maximalen Anodenstromfluß in der einen Röhre und einen bestimmten minimalen Anodenstromfluß in der anderen Röhre auf oder umgekehrt; der Wechsel wird durch die Potentiale der Signalimpulse, die den Eingangsklemmen der Relaisanordnung zugeführt werden, gesteuert. Um den Wechsel von einer stabilen Lage in die andere zu ermöglichen, ist die Anode jeder Röhre mit der Steuerelektrode der anderen Röhre verbunden, so daß, wenn ein Signalimpuls von der einen Polarität eine Änderung des Anodenstroms und daher auch des Anodenpotentials der einen Röhre verursacht, diese Änderung sogleich verstärkt wird durch die Änderungen der Potentiale der Steuerelektrode und der Anode der anderen Röhre. Infolge davon erhalten die Röhren eine ungleiche Vorspannung, bis ein Signalimpuls der entgegengesetzten Polarität ankommt, der zu einer Umkehr der Gitterspannungsverhältnisse Anlaß gibt.

Es sind Schaltungen bekannt, die unter Verwendung einer Mehrgitterröhre eine kaskadenartige Verstärkung der Eingangsimpulse bewirken. Auch sind selbsterregte Kipp-Schwingungsschaltungen bekannt, bei denen die beiden Gitter einer Doppelgitterröhre kapazitiv gekoppelt sind.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Röhre mit mindestens drei Gittern Verwendung findet, von denen das erste Gitter als Steuergitter, das zweite als Gitteranode und das dritte Gitter wiederum als Steuergitter dient, und daß von der Gitteranode die Spannungen zum dritten Gitter und von der eigentlichen Anode wiederum zum ersten Gitter geführt werden. Dadurch ist eine Anordnung geschaffen, die bei dem kleinsten Eingangsimpuls je nach seiner Richtung sofort in eine der beiden Gleichgewichtslagen fällt und die bedeutend billiger und einfacher ist als die bisher für diese Zwecke benutzten Anordnungen.

Die neuartigen Kennzeichen und Vorteile der Erfindung sollen nachstehend im Anschluß an die Zeichnung beschrieben werden. Die Abb. r zeigt eine Röhrenrelaisanordnung mit einer Mehrelektrodenröhre io, deren eine Gitterelektrode über einen Blockkondensator Ii an einen geeigneten Eingangskreis, dem die Signalimpulse zugeführt werden, angeschlossen ist und deren Ausgangselektrode to mit einem geeigneten Nutzkreis, wie einem Drucker, Schreiber oder Telegraphiegeber, verbunden ist. Da das Röhrenrelais gemäß der Erfindung in denselben Schaltungen und in derselben Weise verwendbar ist wie die 15- früheren Relaisanordnungen, kann der Nutzkreis 12 ein Element sowohl einer Sende- wie einer Empfangseinrichtung enthalten.

Die thermionische Röhre io ist eine sogenannte Sechspolröhre mit einer Kathode A', einem ersten Gitter G₁, einem zweiten Gitter G₂, einem Schirmgitter G₃, einem weiteren Gitter G₄ und einer Anode P. In den hier verwendeten Schaltungen werden G₁ und G₄ als Steuergitter und G₂ als Gitteranode benützt; das Gitter G₃ bewirkt eine Beschleunigung des Elektronenstroms und schirmt gleichzeitig Gi gegen die beiden ersten Gitter ab. Eine Quelle negativer Vorspannung E_(: versorgt die Steuergitter G₁ und G₄ über Widerstände R₁ bzw. R₄, mit passenden Spannungen. In gleicher Weise liefert eine positive Spannungsquelle Eg der Gitteranode G₂ und der Anode P geeignete Spannungen über Widerstände R_e und R₃, an welch letzteren der Nutzkreis 12 angeschlossen ist. Um die Änderung des Stabilitätszustandes der Anordnung zu unterstützen und die durch Eintreffen eines Signalimpulses bewirkte Änderung der Vorspannungen zu vergrößern, sind Widerstände R₅ und R_s vorgesehen, welche die Anoden G₂ und P mit den Gitterelektroden G₄ bzw. G₁ verbinden.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß das Widerstandsnetzwerk in seiner Anordnung dem bei Zweiröhrenrelaisanordnungen verwendeten Netzwerk ähnelt.

Die Werte der Spanungsquellen —E_cundE_IS und der Widerstände sind so gewählt, daß das Gitter G₁ im Normalzustand, wenn kein Signalimpuls aufgenommen wird, den von der Kathode ausgehenden Elektronenstrom sperrt, so daß die Zahl der durch dieses Gitter hindurchtretenden Elektronen größenordnungsmäßig halb so groß ist, als wenn G₁ schwach positiv ist. Die von G₁ durchgelassenen Elektronen erreichen die Gitteranode G₂ und verursachen einen Stromfluß durch den Widerstand R₆, der im Stromkreis der Spannungsquelle Eß liegt. Die Werte der Widerstände R₅ und R₄, die das der Gitteranode zugekehrte Ende des Widerstandes i?₆ mit der Spannungsquelle —Eq verbinden, sind so gewählt, daß der durch den Stromfluß durch den Widerstand R₀ verursachte Spannungsabfall an R_a das Gitter G₄ veranlaßt, im wesentliehen den Rest des Elektronenstroms zur Anode P durchzulassen, so daß durch den mit dem Nutzkreis 12 verbundenen Widerstand R₃ Strom fließt. Die Widerstände R₁ und R₂ sind derart, daß der durch R₃ fließende Strom und die nachfolgenden Potentialänderungen die Vorspannung des Gitters G₁ nicht beeinflussen. Das über den Kondensator 11 erfolgende Eintreffen eines Signalimpulses solcher Polarität, daß er das Gitter G₁ positiv macht, bewirkt, daß mehr Elektronen von der Gitteranode G₂ aufgefangen werden und durch R_{i ein größerer Strom fließt, der einen größeren Spannungsabfall an R₆ hervorruft. Die Vorspannung von Gitter G₄, das über R₅ mit R_e verbunden ist, wird so auf einen negativeren Wert gebracht, wodurch eine Abnahme der Zahl der die Anode P erreichenden Elektronen bewirkt wird, was die Änderung verstärkt und das positive Potential an G₁ noch weiter erhöht. Jetzt wird durch R₁ mehr Strom fließen, bis entweder der von der Gitteranode G₂ aufgenommene Strom den Sättigungswert erreicht oder der Strom zur Anode P gänzlich verschwindet. Die Gitter G₁ und G₄ sind nunmehr ungleich vorgespannt, und es fließt ein vorbestimmter Höchstanodenstrom nach G₂ und ein vorbestimmter Mindestanodenstrom nach P; dieser Zustand hält an, bis ein Impuls von negativer Polarität über den Eingangskreis und durch den Kondensator 11 ankommt und die Potentialverhältnisse an den Gittern G₁ und G₄ und die Ströme zu den Anoden G₂ und P sich umkehren. Die Ankunft eines solchen Impulses, der das Gitter G₁ negativ macht, verursacht eine Abnahme der Zahl der die Gitteranode G₂ erreichenden Elektronen und infolgedessen eine Verringerung des Stromflusses durch R₆; daher erfolgt eine Abnahme des Spannungsabfalls an R_B und eine Zunahme des positiven Potentials, das das Gitter G₄ von E_B über R$ und R₅ erhält, so daß G₄ mehr von den durch das Gitter G₁ hindurchtretenden Elektronen an sich zieht und einen Stromfluß durch no R₃ ermöglicht. Aus vorstehendem folgt natürlich, daß der durch i?_e fließende Strom einen vorbestimmten Mindestwert erreichen, aber niemals gänzlich verschwinden wird, da ein solcher Zustand jeden Stromübergang nach der Anode P verhindern würde. Jeder elektrisch stabile Zustand dauert an, bis er durch Ankunft eines Signalimpulses mit entgegengesetzter Polarität geändert wird; daher rührt auch die Bezeichnung Sperrschaltung, die vielfach für derartige Relaisanordnungen verwendet wird.

Der Nutzkreis 12 spricht natürlich auf diese Änderungen der elektrischen Stabilität der Relaisanordnung an; insbesondere bewirken die Änderungen des Anodenstromflusses und der Anodenpotentiale von G₂ und P entweder die Aufzeichnung des Signals mittels geeigneter Vorrichtungen oder die Übertragung der Signale zu einem entfernten Empfänger.

ίο Abb. 2 stellt eine Abänderung dar, bei welcher der Erfindungsgedanke auf eine andere Röhrentype angewendet ist, in der das erste Gitter G₁ dauernd mit der Kathode verbunden ist, so daß es sich auf Erdpotential befindet, und auf das positive .Schirmgitter verzichtet wird. Die Wirkungsweise dieser Ausführung ist folgende:

Ein dem Eingang zugeführter positiver Impuls macht das Gitter G schwach positiv und

ao ermöglicht es, daß ein Teil des durch G₂ hindurchgetretenen Elektronenstromes von der positiven Anode R angezogen wird. Da den in dem Raum jenseits von G₂ befindlichen Elektronen ein Weg zur Anode R geschaffen

as ist, werden sie lieber ihre Wanderung zur Anode fortsetzen als ihre Richtung umkehren und nach G₂ zurückzukehren, wie sie es tun wurden, wenn G ein negatives Potential hätte. So erreicht nur ein Teil des Gesamtelektro-

3« nenstroms G₂ und fließt über R₆ ab, wodurch der Stromfluß und Spannungsabfall an R₆ abnimmt und der Verbindungspunkt von R₅ und R₆ positiver wird und sich über den Spannungsteiler i?₄, R₅ von selbst aufschaukelt und das Potential von G noch weiter positiv macht. Wenn ein negativer Impuls durch den Eingang an G gelangt, werden die Elektronen teilweise von der Anode zurückgeholt und von dem positiven Potential von G₂ angezogen, wodurch sie eine Zunahme des Stroms in diesem Kreis und eine Erhöhung des Spannungsabfalls an R_a bewirken. Dies bewirkt dann rückwärts eine weitere Verringerung der Vorspannung an G, bis die Elektronen von P gänzlich abgeschnitten sind und sämtlich nach G₂ zurückkehren und dadurch den Endzustand mit dem Hochstrom in diesem Kreis herbeiführen.

Als Zahlenbeispiel werden für die in den Abbildungen verwendeten Widerstände folgende Werte angegeben: 7?₄ = 500 000 Ω, R₆ = 150000 Ω, R₆ = 250000,0, R_s = 5 000 Ω. Wie man sieht, erhält man mit Abb. 2 dieselbe Wirkung wie mit Abb. 1, aber mit einer infolge des Fehlens verschiedener Widerstände viel einfacheren Schaltung.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Röhrenkippschaltung, bei welcher infolge einer rein Ohmschen Kopplung der Elektroden untereinander zwei Gleichgewichtslagen existieren, in welche die Kippschaltung durch zugeführte Spannungsstöße abwechselnd gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Röhre mit mindestens drei Gittern Verwendung findet, von denen das erste Gitter als Steuergitter, das zweite als Gitteranode und das dritte Gitter wiederum als Steuergitter dient, und daß von der Gitteranode die Spannungen zum dritten Gitter und von der eigentlichen Anode wieder zum ersten Gitter geführt werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen