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Anordnung zur Regelung des Empfangspegels bei mit Wechselstrom betriebenen
Telegrafenapparaten Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Regelung des Empfangspegels
bei mit Wechselstrom auf dem Draht- oder drahtlosen Wege betriebenen Telegrafenapparaten,
insbesondere Springschreibern. Dabei ist im Anodenkreis eines die Wechselstromimpulse
gleichrichtenden Anodengleichrichters das Empfangsrelais angeordnet. Ferner ist
parallel zu der Gitterkathodenstrecke des Gleichrichters ein Ventil, insbesondere
eine Diode bzw. ein Trockengleichrichter, vorgesehen. Die Regelung des Empfangpegels
wird dadurch erreicht, daß im Anodenkreis des Gleichrichters außer dem Empfangsrelais
ein zusätzliches mechanisches oder Elektronenrelais angeordnet ist, das durch die
gleichgerichteten Telegrafieimpulse zum Ansprechen gebracht wird und einen im Gitterkreis
des Gleichrichters angeordneten Kondensator über einen Widerstand während er Impulsdauer
zur Entladung bringt.
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Ähnliche Anordnungen, die zum Teil von den oben angeführten Merkmalen
der Erfindung Gebrauch machen, sind zwar bereits bekanntgeworden, sie unterscheiden
sich aber von der erfindungsgemäßen Anordnung nicht nur in den Einzelheiten ihrer
Durchbildung, -sondern auch in ihrer Wirkung.
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So ist bereits eine Anordnung bekannt, die zur Impulsverstärkung der
Telegrafiezeichen bei und ohne Anwendung des Haltestromprinzips verwendbar ist.
Jedoch wird bei dieser bekannten Anordnung bei Verwendung des reinen Haltestromprinzips,
wie dies bei der erfindungsgemäßen Anordnung geschieht, eine Verlängerung der Telegrafiezeichen
über das zulässige Maß hinaus eintreten, da gemäß dieser bekannten Anordnung lediglich
die ein
gewisses Maß übersteigenden Spitzen der ankommenden Telegrafieimpulse
abgeschnitten werden. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung werden dagegen nicht die
ein bestimmtes Maß übersteigenden Spitzen der Telegrafiezeichen abgeschnitten, sondern
es findet ein Herausschneiden eines bestimmten Mittelwertes. dieser Zeichen statt,
derart, daß die Hüllkurve der Zeichen unverändert erhalten bleibt. Infolgedessen
bleibt die ursprüngliche Zeichenlänge bei der erfindungsgemäßen Anordnung erhalten.
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Bei einer anderen bekanntgewordenen Anordnung wird der Verstärkungsfaktor
eines Vorverstärkerrohres des dem Telegrafieempfänger vorgeschalteten Verstärkers
unter vollständiger Beibehaltung des Zeichens in seinen Verhältnissen geregelt,
d. h. bei dieser bekannten Anordnung bleibt das Verhältnis: Telegrafiesignal zum
Ausschwingvorgang vollkommen erhalten. Diese bekannte Anordnung, die auch für das
Haltestromprinzip verwendbar ist, benötigt einen wesentlich größeren Aufwand an
Mitteln als die erfindungsgemäße Anordnung. Eine Verbesserung der ankommenden Zeichen
in dem oben angedeuteten Sinne findet jedoch auch bei dieser Anordnung keine restlose
Lösung.
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Weiter ist eine Anordnung bekanntgeworden, die zur Korrektur der Nullinie
bei der Kabeltelegrafie dient und solche Verlagerungen der Nullinie, die über ein
gegebenes einstellbares Maß hinausgehen, ausgleicht. Die Anordnung wird selbsttätig
wirksam, wenn die Zeichenstromstärke einen im voraus festgelegten positiven oder
negativen Wert übersteigt. Dieses wird dadurch erreicht, daß außer dein Empfangsrelais
im Anodenkreis der Verstärkeranordnung ein zweites Relais vorgesehen ist, das lediglich
dann durch die eintreffenden Zeichen zum Ansprechen gebracht wird, wenn deren Intensität
die festgelegten Werte nach der einen oder anderen Richtung hin überschreitet, -und
lediglich dahingehend wirkt, däß die Gitterv orspannung des Verstärkers ihren Sollwert
beibehält.
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Ferner ist eine Anordnung bekanntgeworden, die sich gleichfalls die
Aufgabe stellt,.. die Pegelregulierung bei einer Übertragung von Telegrafiezeichen
mit Trägerfrequenz zu regeln, und zwar in der Weise, daß über ein durch den Empfangsstrom
gesteuertes Hilfsrelais .die Entladung eines Kondensators während der Zeichenpausen
unterbrochen wird. Diese Kondensatorspannung wird dazu benutzt, die Gittervorspannung
für eine Steuerröhre zu liefern, wobei diese Steuerröhre als veränderliche Impedanz
in dem Steuerkreis des Telegrafieverstärkers liegt und damit die Pegelregulierung
bewirkt. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird zwar gleichfalls die Entladung
eines Kondensators während der Zeichenpausen unterbrochen. Dabei wirkt aber .diese
Kondensatorspannung nicht auf die Vorspannung des Steuergitters einer zusätzlichen,
als veränderliche Impedanz wirkenden Röhre ein, sondern dient als zusätzliche Gittervorspannung
für den Empfangsverstärker. Die Wirksamkeit der Anordnung wird damit wesentlich
erhöht unter gleichzeitiger Verringerung des dazu notwendigen Aufwandes an Röhren
und sonstigen Schaltelementen.
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Endlich sind aus der Rundfunktechnik Anordnungen zur Pegelregulierung
bekanntgeworden, bei denen gleichfalls eine Diode itn Gitterkreis zur Pegelregulierung
benutzt wird. Diese Anordnungen dienen jedoch nicht nur zu anderen Zwecken, sondern
unterscheiden sich auch in ihrer Wirkungsweise von dem Gegenstand der Erfindung,
indem hier durch die Diode im Gitterkreis eine Begrenzung der Amplituden eines im
Verstärkereingang vorgesehenen Schwingungskreises erzielt werden soll, während bei
der Anordnung gemäß der Erfindung mit Hilfe der Diode im Gitterkreis eine Verlagerung
der Gittervorspannung erreicht wird. - , Bei der Anordnung gemäß der Erfindung ist
die gesamte resultierende negative Vorspannung am Steuergitter des Anodengleichrichters
so gewählt, daß nur die oberhalb einer an sich beliebig wählbaren und vom Scheitelpunkt
der Wechselstromzeichen abhängigen Grenze liegenden positiven Spannungsspitzen der
Wechselstromimpulse eine Anodenstromänderung des Anodengleichrichters bewirken.
Die Zeitkonstante des Gitterkreises des Anodengleichrichters ist so bemessen, daß
die am Ende eines jeden Telegrafieimpulses sich ergebenden Ausschwingvorgänge unterdrückt
werden. Das zusätzliche, mit dem Empfangsrelais beispielsweise in Reihe geschaltete
Relais ist gleichzeitig in dem Ausgangskreis einer mit dem Anodengleichrichter direkt
gehoppelten Verstärkerröhre derart angeordnet, daß während einer Impulspause ein
Strom entgegengesetzter Richtung, aber gleicher Stärke, durch die Wicklungen des
zusätzlichen und des Empfangsrelais fließt. Die dem Anodengleichrichter nachgeschaltete
Verstärkerröhre ist während des Empfanges eines Telegrafieimpulses gesperrt. Der
im Ausgangskreis des Anodengleichrichters angeordnete Kondensator dient zur Verminderung
der während der Dauer eines Impulses auftretenden Spannungs- bzw. Stromschwankungen
der Telegrafieimpulsfrequenzen. Besonders zweckmäßig erweist 'sich die Anwendung
einer an
sich bekannten Frequenzverdoppelung der empfangenen Wechselstromtelegrafieimpulse,
weil hierdurch erreicht wird, daß sowohl die positiven als auch die negativen Scheitelwerte
der einlangenden Wechselstromzeichen in gleichem Sinne ausgewertet werden, wodurch
insbesondere bei Benutzung von niedrigen Wechselstromfrequenzen die Übermittlungsfehler
in weitgehendem Maße herabgesetzt werden. Es ist auch ohne weiteres möglich, die
von dem Ventil (Diode oder Trockengleichrichter) bei Empfang von Wechselstromimpulsen
erzeugte zusätzliche negative Vorspannung gleichzeitig zur selbsttätigen Regelung
der Verstärkung der dem Anodengleichrichter vorgeschalteten Verstärkeranordnung
zu verwenden. Hierbei ist es lediglich notwendig, einen entsprechend gewählten Teilbetrag
der von dem Ventil erzeugten negativen Vorspannung dem Steuergitter einer der vorgeschalteten
Verstärkerröhren zuzuführen.
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Zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung in ihrer Wirkungsweise
ist eine der möglichen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes in der Zeichnung
beispielsweise und schematisch dargestellt.
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Die von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Gegenstation gesandten
Wechselstromtelegrafieimpulse gelangen, eventuell nach vorheriger Verstärkung, zu
dem Eingangstransformator i. Es ist hierbei unerheblich, auf welchem Wege die Wechselstromtelegrafiezeichen
übermittelt werden. So können in an sich bekannter Weise diese Zeichen auf einer
Draht- oder Kabelleitung übermittelt werden oder auf dem drahtlosen Wege, wobei
im letzteren Falle die Wechselstromtelegrafiezeichen der Trägerschwingung aufmoduliert
werden. Von der Sekundärseite des Transformators i gelangen nun die Wechselstromtelegrafiezeichen
über den BlockkondensatOr 4 zu dem Steuergitter des Gleichrichters 2, der im dargestellten
Beispiel als Anodengleichrichter arbeitet, d. h. daß @er im Ruhezustande eine negative
Gittervorspannung erhält, derart, daß der Arbeitspunkt der Kennlinie mindestens
bis in den unteren Knick der Röhrencharakteristik verschoben ist. Dies wird dadurch
erreicht, daß die Kathode des Rohres :2 gegenüber ihrem Steuergitter auf einen positiven
Wert vorgespannt ist, d. h. daß das Steuergitter der Röhre 2 relativ zu dem Potential
der Kathode der Röhre 2 ein negatives Potential bzw. eine negative Grundvorspannung
besitzt. Die über den Transformator i einlangenden Wechselstromzeichen bzw. Impulse
gelangen zur Anode und Kathode der Diode 3, die nunmehr ihrerseits eine zusätzliche
negative Vorspannung an dem Steuergitter der Röhre erzeugt. Die Größe dieser von
der Diode 3 erzeugten negativen Spannung ist abhängig von dem Scheitelwert der eintreffenden
Wechselstromzeichen. Mithin wird durch die Wirkung der Diode 3 der Arbeitspunkt
der Röhre 2 auf der Kennlinie gegebenenfalls noch weiter nach links verschoben,
so daß nur die Spannungsspitzen der Wechselstromzeichen, welche die resultierende
Vorspannung übersteigen, eine Anodenstromänderung im Anodenkreis der Röhre 2 bewirken.
Die Anodenspannung für das Rohr 2 wird über die Klemmen 18 und i9 unter Zwischenschaltung
eines Spannungsteilers 17 entnominen. In dem gewählten Beispeil liegen in der Anodenleitung
des Rohres 2 außer dem Kopplungswiderstand io das Empfangsrelais 1q., welches den
Telegrafenapparat bzw. Springschreiber betätigt, und ein zusätzliches Relais r2
in Serie. Unter der Wirkung der im Anodenkreis des Anodengleichrichters 2 fließenden
Gleichstromimpulse sprechen nun beide Relais 12 und 14 an. Das Relais 12 schließt
nun seinen Kontakt 13 und entlädt hierbei den Kondensator 4. über den Widerstand
6 und die Sekundärseite des Eingangstransformators i. Die Zeitkonstante des aus
der Sekundärseite des Transformators i, dem Kondensator q. und dem Innenwiderstand
der Diode 3 bzw. der parallelgeschalteten Gitterkathodenstrecke von 8, der Widerstand
5 ist so groß, daß er für die Größe der Zeitkonstante ohne Bedeutung ist, gebildeten
Kreises muß größer sein, afs die am Ende eines jeden Impulses vorhandene Ausschwingzeit,
da sonst während des Ausschwingvorganges die Empfindlichkeit heraufgeregelt würde.
Die Zeitkonstante des Kreises aus der Sekundärseite des Eingangstransformators i,
Kondensator 4. und Widerstand 6, also des während der Impulsdauer wirksamen Kreises,
muß wesentlich größer sein als eine Periodendauer der Trägerfrequenz, da sonst innerhalb
der einzelnen Perioden eine nicht erwünschte Regelung erfolgen würde. Hierdurch
wird erreicht, daß die Ausschwingv orgänge am Ende eines jeden Telegrafieimpulses
eine Anodenstromänderung des Rohres 2 nicht mehr zur Folge haben und daß infolgedessen
die Telegrafiezeichen exakt übertragen ,werden. Sobald der einlangende Telegrafieimpuls
beendet ist, behält der Kondensator d. infolge der Öffnung des Kontaktes 13 ein
negatives Potential, dessen Größe abhängig ist von der Spannung des letzten übertragenen
Wechselstromzeichens. Hierdurch wird beispielsweise erreicht, daß während der Impulspause
eintreffende Störimpulse, deren Amplitude einen gewissen Wert nicht überschreitet,
das Empfangsrelais 14 nicht zum Ansprechen bringen.
Um ein sicheres
Arbeiten der beiden Relais 12 und 1q., insbesondere des Relais 12, zu erreichen
bzw. um Relais mit neutraler Einstellung verwenden zu können, ist noch eine zusätzliche
Anordnung getroffen, die aus der Verstärkerröhre g und dem Kondensator i i besteht.
Der Gitterkreis dieser Röhre 9 ist galvanisch mit dem Widerstand io, der in dem
Anodenkreis der Röhre 2 liegt, verbunden. Während der Impulspause, d. h. wenn über
den Transformator i keine Telegrafiezeichen einlangen, fließt, wie bereits erwähnt,
in dem Anodenkreis der Röhre 2 kein Strom. Infolgedessen entsteht an den Klemmen
des Widerstandes io kein Spannungsabfall. Daher besitzt in diesem Falle die Gitterspannung
des Rohres 9 den Wert Null,- so daß in dem Ausgangskreis des Rohres 9 ein Strom
fließt, und zwar von Klemme 18 über den Spannungsteiler 15, Anode-Kathode der Röhre
9, Relais 12, Relais i4., Spannungsteiler i7, Klemme ig. Die beiden Relais i2 und
14 legen unter der Wirkung dieses Stromes ihre Anker um bzw. öffnet Relais 12 seinen
Kontakt 13- Wenn dagegen ein Wechselstromzeichen einlangt, das indem Anodenkreis
der Röhre 2 eine Anodenstromänderung hervorruft, so fließt während der Impulsdauer
ein Strom von Klemme i8 über Spannungsteiler 17, Relais 1q. und 12, Widerstand
io, Anode-Kathode der Röhre 2, Spannungsteiler 7 , zur Klemme ig. Wie ohne weiteres
ersichtlich, ist die Stromrichtung der durch die Röhre 9 fließenden Ströme entgegengesetzt
in bezug auf die beiden Relais 12 und 14. Durch entsprechende Einjustierung der
beiden Röhren 2 und g kann erreicht werden, daß die Stärke der beiden entgegengesetzt
fließenden Ströme gleich ist. Wenn im Anodenkreis der Röhre 2 ein Strom fließt,
so entsteht an dem Widerstand io ein Spannungsabfall, durch den das Rohr 9 während,der
Impulsdauer gesperrt wird. Der Kondensator i i, der parallel zu der Strecke Widerstand
i o, Relais 12, Relais i4., Spannungsteiler 17 angeordnet ist, dient dazu, die Spannungs-
bzw. Stromschwankungen während der Dauer eines Impulses zu vermindern, damit die
beiden Relais 12 und 1d- nicht im Rhythmus der Wechselstromimpulsfrequenz, mit der
die Impulse übertragen werden, hin und her schalten. Um bei längeren Betriebspausen
oder auch vor Beginn des Betriebes am Steuergitter der Röhre 2 ein genau definiertes
negatives Potential zu schaffen, wird über die Klemme 2o und den hochohmigen Widerstand
5 ein negatives Potential aus einer Vorspannungsquelle dem Steuergitter der Röhre
2 aufgedrückt. Die Zeitkonstante dieses aus Widerstand 5, Kondensator -., Sekundärseite
des Transformators i gebildeten Kreises ist so groß, daß eine störende Beeinflussung
der Vorgänge während des Empfanges der rasch aufeinanderfolgenden Telegrafieimpulse
hierdurch nicht eintritt.
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Die in der Zeichnung dargestellte Anordnung kann auch als Gegentaktschaltung
ausgeführt sein. Wie bereits angedeutet, kann auch an Stelle der verwendeten hochevakuierten
Diode 3 ein Trockengleichrichter verwendet werden, doch muß, wenn eine Änderung
der Schaltung nicht erforderlich sein soll, der innere Widerstand dieses Trockengleichrichters
sehr hoch sein. Falls lediglich ein Trockengleichrichter von geringerem Innenwiderstand
verwendet werden sollte, so muß dieser Trockengleichrichter über einen weiteren
Kontakt des Relais 12 während der Impulspause abgeschaltet werden. Es ist auch denkbar,
durch eine geringfügige Schaltungsänderung hierfür den bereits vorhandenen Trennkontakt
13 zu verwenden. Die beiden Kondensatoren 8 bzw. 16 dienen lediglich zur
kapazitiven Überbrückung der Spannungsteiler ? bzw. 15.