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Schaltungsanordnung zur Trennung von Impulsen längerer Dauer von solchen
kürzerer Dauer Es ist beim Fernsehen bekannt, die Synchronisierimpulse für den"
Zeilen- und Bildwechsel, welche gleiche Amplituden aufweisen und sich nur durch
verschiedene Dauer unterscheiden, dadurch voneinander zu trennen, daß man die Impulse
längerer Dauer mit einer flachen ansteigenden Front versieht und beide Impulsarten
an der Trennstelle der Reihenschaltung eines Kondensators und eines Widerstandes
zuführt. Die mit flacher Front ansteigenden längeren Impulse rufen dabei hauptsächlich
am Kondensator einen Spannungsabfall hervor, während die mit steiler Front ansteigenden
kürzeren am Kondensator keinen nennenswerten Spannungsabfall erzeugen.
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Es ist ferner bekannt, zur Trennung der beiden Impulsarten die der
verschiedenen Dauer der Impulse entsprechende verschieden hohe Aufladung .eines
Kondensators zu benutzen.
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Die Erfindung besteht darin, zur Umformung der Gleichstromimpulse
unterschiedlicher Dauer in solche unterschiedlicher Amplitude und Trennung in einem
Amplitudensieb einen Schwingungskreis zu verwenden, welcher an eine stromführende
Elektrode einer Verstärkerröhre angeschlossen ist, deren Steuergitter mit den zu
trennenden Impulsen gespeist und dessen Viertelschwingungsdauer größer ist als die
Dauer der kürzeren Impulse. Diese Anordnung hat gegenüber bekannten Anordnungen
den Vorteil, daß sie die Impulse gleicher Amplitude auch bei gleicher Frontsteilheit
in Impulse verschiedener Amplitude umzuformen vermag. Die Front der Impulse ist
ferner mach der Trennung weniger abgeflacht als im bekannten Fall, bei dem die Impulse
bereits mit verschiedener Frontsteilheit erzeugt werden müssen. Hierdurch wird die
Genauigkeit der Auslösung des von den Impulsen zu steuernden Vorgangs, im Falle
des Fernsehens also die Genauigkeit der Auslösung des gewünschten Synchronisiervorgangs,
erhöht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Anordnung unabhängig wird von
der Impulsdauer.
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Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, beschrieben.
Bei diesen ist parallel zu dem Schwingungskreis ein Gleichrichter angeordnet, damit
von den Schwingungen immer nur eine Halbwelle wirksam wird. Diese Bedingung ist
jedoch, wie unten gezeigt wird, nicht unbedingt notwendig.
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In der Abb. i bedeutet io eine Dreipolröhre, in deren Anodenleitung
ein aus der Drosselspule i i und dem Kondensator 12 bestehender Schwingungskreis
liegt, dem ein Gleichrichter 13 parallel geschaltet ist.
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Dem Gitter der Röhre io werden die zu trennenden Stromimpulse als
positive Spannungsstöße
von einem Verlauf gemäß Abb. 2a zugeführt.
In den Impulspausen sperrt die Röhre i o den Stromdurchgang vollständig, während
der Impulsdauer bewirkt sie eine Verbindung des negativen Pols der Anodenbatterie
mit dein Punkt P des Schi@ingungskreises. In Abb.2a ist der Spannungsverlauf an
der Drosselspule i i dargestellt.
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Wenn bei Beginn jedes Impulses über die Röhre i o der Anodenstrom
zu fließen beginnt, entwickelt die Drosselspule i i eine Gegenspannung, deren Richtung
in Abb. i durch Plus- und Minuszeichen angedeutet ist und eine Ladung des Kondensators
12 hervorruft. Würde der Impuls für unbeschränkte Zeit andauern, so würde die Spannung
an der Drossel sich sinusförmig ändern (in Abb.2b punktiert eingezeichnet ). Wenn
jedoch die kurzen Impulse nach einer Zeit, die, wie oben vorausgesetzt, klein ist
gegen die Viertelschwingungsdauer des Schwingungskreises, beendigt sind, wird der
Anodenstrom der Röhre io jeweils vor Ablauf der ersten Viertelschwingung unterbrochen
und infolgedessen ein Stromabfall in der Drosselspule hervorgerufen. Diesem entspricht
eine Spannung, welche die umgekehrte Richtung besitzt wie die in der Abb. i eingetragenen
Plus- und Minuszeichen. Der Gleichrichter 13 ist hierfür stromdurchlässig und schließt
die Drossel kurz, so daß bald nach Beendigung jedes kurzen Impulses die Spannung
an der Drosselspule i i wieder auf den Wert Null abklingt. Die kurzen Impulse rufen
somit an der Drosselspule i i nur Spannungsschwankungen geringer Amplitude hervor.
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Bei einem Impuls längerer Dauer jedoch führt der Schwingungskreis
seine volle Halbschwingung aus; die Spannung an der Drosselspule nimmt zunächst
nach einer Sinuskurve zu im Sinne der eingezeichneten Plus-,und Minuszeichen, fällt
dann wieder ab und kehrt sich schließlich um. In diesem Fall wird der Gleichrichter
13 schon während der Impulsdauer stromdurchlässig; er dämpft den Schwingungskreis
für die zweite Halbschwingung so stark, daß praktisch eine weitere Spannungsänderung
vollkommen vermieden wird. Die Impulse längerer Dauer, die etwa länger bemessen
sind als eine Halbschwingungsdauer des Schwingungskreises, rufen also zwischen dem
Punkt P und dein positiven Pol der Anodenbatterie Spannungsimpulse von gröberer
Amplitude hervor als die Steuerimpulse kürzerer Dauer. Unter Anwendung eines Amplitudensiebes
kann die Schaltungsanordnung daher die Trennung der längeren von den kürzeren Impulsen
bewirken.
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In der Abb.3 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher der
Schwingungskreis im Schirmgitterkre ise einer Schirntgitterröhre 14 liegt. Der Gleichrichter
13 hat gegenüber der in Abb. i dargestellten Schaltung die umgekehrte Stromdurchlaßrichtung
und besitzt außerdem eine negative Vorspannung 15.
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Dem Steuergitter der Schirmgitterröhre mögen die zu trennenden Stromimpulse
in Form negativer Spannungsstöße von einem Verlauf, wie er in Abb.4 dargestellt
ist, zugeführt werden. in den Impulspausen fließt Strom durch die Röhre 14 und somit
auch Strom durch ihren Schirmgitterkreis. Innerhalb der Impulsdauer dagegen ist
der Stromdurchgang durch die Röhre 14 gesperrt. Während der Impulspause besteht
somit an der Drosselspule i i ein Spannungsabfall in der durch Plus- oder Minuszeichen
angedeuteten Richtung; seine Größe wird durch den Ohmscheu Widerstand der Drosselspule
i i und durch den Widerstand der Strecke Schirmgitter-Kathode bestimmt. Durch die
Spannungsquelle 15, deren Spannung derjenigen des Ohmschen Spannungsabfalles entgegengesetzt
gerichtet ist, wird ein Stromdurchgang durch den Gleichrichter 13 während der Impulspausen
verhindert. Bei Beginn eines Impulses dagegen wird der Schirmgitterstrom plötzlich
unterbrochen, und an der Drosselspule i i entsteht eine Spannung von umgekehrten
Vorzeichen wie die eingetragenen Plus- und Minuszeichen. Diese Spannung stellt für
sich allein und zusammen mit der Spannungsquelle 15 eine Sperrspannung für den Gleichrichter
13 dar, so daß also der Spannungsverlauf zunächst durch diesen Gleichrichter nicht
beeinflußt wird. Der durch die Spannung der Selbstinduktion in der Drossel hervorgerufene
Strom lädt den Kondensator 12 in dem entsprechenden Sinne auf; würde die Sperrung
der Röhre 14 für unbeschränkte Zeit andauern, so würde die Spannung an der Drossel
sich sinusförmig ändern. Weint jedoch die kurzen Impulse nach einer Zeit, die klein
gegen die Viertelschwingungsdauer des Schwingungskreises ist, beendigt sind, setzt
der Schirmgitterstrom vor dem Ablauf der ersten Viertelschwingung wieder ein, und
die dabei entstehende Spannung der Selbstinduktion an der Drossel i i, die dieselbe
Richtung besitzt wie die eingetragenen Plus- und Minuszeichen, wird über den Gleichrichter
13 kurzgeschlossen. Die kurzen Impulse rufen somit an der Drosselspule i i nur Spannungsschwankungen
geringer Amplitude hervor. Bei einem Impuls längerer Dauer jedoch führt der Schwingungskreis
eine volle Halbschwingung aus, so daß die Spannung an der Drosselspule nach einer
Sinuskurve zuerst im umgekehrten Sinne wie die eingetragenen Plus- und Minuszeichen
ansteigt, dann wieder abfällt und sich schließlich um= kehrt. Kurz nach der Spannungsumkehr
wird
der Gleichrichter schon während der Impulsdauer stromdurchlässig
und dämpft den Schwingungskreis für die nächste Halbschwingung so stark, daß praktisch
eine weitere Spannungsänderung vollkommen vermieden wird. Die Impulse längerer Dauer
rufen also an der Drosselspule i i Spannungsimpulse von größerer Höhe hervor als
die Impulse kürierer Dauer, so daß die beiden Impulsarten mittels eines Amplitudensiebes
getrennt werden können.
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Wenn abweichend von den in den Beispielen angenommenen Verhältnissen
die längeren Impulse dieselbe oder eine etwas kürzere Dauer aufweisen als eine Halbschwingung
des Schwingungskreises, bleibt die an Abb. i und durchgeführte Betrachtung insofern
noch in Geltung, .als bei jedem längeren Impuls die Spannung an der Drosselspule
i i sich bis zu einen Maximalwert aufbaut und sodann, wieder abfällt, während. bei
einem kürzeren Impuls nur ein unbedeutender Spannungsanstieg an der Drossel zustände
kommt. Auch dann ist also eine Trennung der längeren Impulse von den kürzeren zu
erreichen.
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Auch das Vorhandensein des Gleichrichters 13 bildet keine notwendige
Voraussetzung für die erstrebte Umwandlung der Impulse verschiedener Dauer in solche
verschiedener Amplitude. Durch ihn wird lediglich bewirkt, daß nach Beendigung jedes
kurzen Impulses der Strom in der Drossel i i aperiodisch auf seinen Anfangswert
zurückgeht, und daß nach der ersten Halbschwingung innerhalb der Dauer des längeren
Impulses sich keine nennenswerte Spannung an der Drossel mehr ausbilden kann. Würde
man den Gleichrichter 13 fortlassen, so würde lediglich ,durch jeden Impuls ein
gedämpfter Schwingungszug ausgelöst werden, jedoch die Amplitudenhöhe der ersten
Halbschwingung von der Impulsdauer in derselben Weise abhängen, wie ,an Hand der
Abb. i und 3 besprochen. Demgemäß würde auch ohne den Gleichrichter 13 -eine
Unterscheidung der längeren von den kürzeren Impulsen möglich sein. Der Gleichrichter
13 wirkt nun dahin, besser definierte Verhältnisse zu schaffen und einen
Impuls genau konstanter Länge, nämlich von der Dauer der Halbschwingung des Schwingnugskreises,
herzustellen, z. B. bei einer Veränderung der Dauer der längeren Impulse, die z.
B. daher rühren kann, daß sich eine Störung zu dem längeren Impuls addiert, oder
auch daher, daß die längeren Impulse mit nicht genau konstanter Dauer erzeugt werden.
Der Gleichrichter 13 kann im übrigen auch transformatorisch mit der Drosselspule
gekoppelt werden.
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Die Erfindung ist auch nicht auf die Anordnung des Schwingungskreises
im Anoden-oder Schirmgitterkreise beschränkt. Der Schwingungskreis kann vielmehr
im Kreise jeder stromführenden Elektrode einer gesteuerten Röhre angebracht werden.