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Verfahren zur Erzeugung von Rechteckspannungen In dem Patent 7I5 573
wird ein Verfahren zur Steuerung von Kerrzellen für die Aufnahme von Halbwellenintensitätsschrift
beschrieben, bei dem die Elektroden der Kerrzelle ständig in bezug auf die in dieser
liegenden Spannung umgepolt werden. Das Verfahren besteht darin, daß. jede für je
ein Elektrodenpaar bestimmte Spannung an zwei parallelen aus je zwei hintereinandergeschalteten
in ihrer .Größe steuerbaren Widerständen gebildeten Spannungsteilern liegt, wobei
je eine Elektrode des Elektrodenpaares der Kerrzelle mit dem Mittelpunkt,je eines
Spannungsteilers verbunden ist, und die Widerstände derart gesteuert werden, daß,
während einer Hälfte der Steuerperiode gleichzeitig der dem einen Spannungspol zunächst
liegende Widerstand des ersten Spannungsteilers und der derü anderen Spannungspol
zunächst liegende Widerstand des zweiten Spannungsteilers ihren geringsten und die
beiden anderen Widerstände ihren höchsten Wert haben, während sich in der zweiten
Steuerperiode die Verhältnisse umkehren.
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In einem Ausführungsbeispiel dieses Verfahrens werden als steuerbare
Widerstände gittergesteuerte Elektronenröhren verwendet, deren Gittern rechteckige
Steuerspannungen zugeführt werden, wobei die Steuerspannungen für die beiden Elektronenröhren
eines Spannungsteilers und für die den gleichen Kerrzellenspannungspolen zunächst
liegenden Elektronenröhren um iSo° ,gegeneinander verschoben sind.
| Es hat sich nun gezeigt, daß die Erzeugung |
| der um i8o° phasenverschobenen Rechteck- |
| spannungen auf beträchtliche Schwierigkeiten |
| stößt, da an die Rechteckspannungen sehr |
| hohe Anforderungen bezüglich der Genaui&"=>Y@ |
| keit gestellt werden müssen, wenn sie ni |
| auf der Tonaufzeichnung hörbar sein so |
| Besonders muß: verlangt werden daß die |
18o° phasenverschobenen Rechteckspannungen mit großer Genauigkeit aneinanderstoßen
und sich weder überlappen noch Schaltpausen bilden.
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Gemäß der Erfindung können nun i 8o' phasenverschobene Rechteckspannungen
mit großer Genauigkeit und geringem Aufwand dadurch hergestellt werden,. daß eine
Hochfrequenzspannung den Gittern zweier Verstärkerröhren zugeführt wird, deren Gittervorspannung
abwechselnd so stark negativ gemacht wird, daß, kein Anodenstrom in der betreffenden
Verstärkerröhre fließt.
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Eine besonders große Genauigkeit erreicht man, wenn die beiden abwechselnd
stark negativen Gittervorspannungen für die beiden Verstärkerröhren einem aus Ohmschen
Widerständen und einer Spannungsquelle bestehendem Stromkreis entnommen werden,
der abwechselnd geöffnet und geschlossen wird. Durch dieses Verfahren werden alle
Schaltungsgenauigkeiten eines Umschalters in den bekannten Schaltungen vermieden,
mit denen man praktisch nie erreichen kann, daß sich die phasenverschobenen Rechteckspannungen
genau aneinanderreihen, da durch die 'Umschaltung immer Schaltpausen oder Prellungen
entstehen. Verwendet man aber in dem erfindungsgemäßen Verfahren nur einen Ein-und
Ausschalter, so stoßen die Rechteckspannungen zwangsläufig genau aneinander.
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Eine einfache Schaltung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht
darin, daß 'der Minuspol der -den Arbeitspunkt der Verstärkerröhren bestimmenden
Gittervorspannung mit der Mitte eines aus zwei Widerständen bestehenden Spannungsteilers
verbunden ist, zu welchem parallel über einen periodisch arbeitenden Ein- und Ausschalter
eine Spannungsquelle liegt, deren Spannung mindestens doppelt so groß ist, wie die
zur Sperrung des Anodenstromes erforderliche negative Gittervorspannung und daß
das Gitter der einen Verstärkerröhre mit dem negativen "Ende des Spannungsteilers
das Gitter der anderen Verstärkerröhre mit der Mitte der Spannungsquelle verbunden
ist.
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Wie in dem Patent 715 573 gezeigt wurde, werden für die Steuerung
eines Plattenpaares der Kerrzelle je zwei genau gleiche um i 8o' verschobene Rechteckspannungen
benötigt, die galvanisch unabhängig voneinander sind. Zur Herstellung dieser Rechteckspannungen
| wird erfindungsgemäß so verfahren, daß in |
| den Anodenkreisen der Verstärkerröliren |
| Hochfrequenztransformatoren mit einer ent- |
| sprechenden Anzahl voneinander unabhängi- |
| en Sekundärwicklungen vorgesehen werden, |
| ..D |
| je einen Gleichrichter speisen. |
| .Die Erfindung sei an Hand des in der Ab- |
| ii,#dung dargestellten Ausführungsbeispiels er- |
läutert. Die Röhre i8 erzeugt in einer hinreichend bekannten Rückkopplungsschaltung
eine Hochfrequenzspannung, die über die Hochfrequcnztransformatoren g und 1o an
die Steuergitter der beiden Verstärkerröhren 16 und 17 gelangt. Der normale Arbeitspunkt
der Verstärkerröhren ist durch die konstante Gittervorspannung 13 gegeben. Der negative
Pol der Gittervorspannung liegt an der Mitte eines aus den beiden Widerständen i
i und 12 gebildeten Spannungsteilers, an welchem die Spannungsquelle 14 über einen
Ein- und Ausschalter 15 angeschlossen ist. Das Gitter der Verstärkerröhre 16 liegt
an dem negativen Ende des Spannungsteilers 11, 12, während das Gitter der Verstärkerröhre
17 mit der Mitte der Spannungsquelle 14 verbunden ist.
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Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist die folgende: Ist der Schalter
15 geöffnet, so tritt an den Widerständen i i und 12 kein Spannungsabfall auf, und
an dem Gitter der Verstärkerröhre 16 ist nur die Gitterverspannung 13 wirksam. Die
Verstärkerröhre 16 arbeitet also jetzt in ihrem normalen Arbeitspunkt und wird die
über den Hochfrequenztransformator g gelieferte Hochfrequenzspannung an die in ihrem
Anodenkreis liegenden Hochfrequenztransformatoren ig und 2o verstärkt weiter liefern.
Während der Schalter 15 geöffnet ist, liegt an dem Gitter der Verstärkerröhre 17
eine negative Spannung, die sich aus der Gittervorspannung 13 sowie der Hälfte der
Spannung 1.4 zusammensetzt. Diese Hälfte der Spannung 14. muß so groß gewählt sein,
daß er zur Sperrung des Anodenstroms in der Versstärkerröhre 17 ausreicht. In die
in dem Anodenkreis .der Verstärkerröhre 17 liegenden Hochfrequenztransformatoren
21 und 22 gelangt also jetzt keine Hochfrequenzspannung.
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Wird der Schalter 15 geschlossen, so tritt an den Widerständen i i
und 12 ein Spannungsabfall auf. Da das Gitter der Verstärkerröhre 16 mit dem negativen
Ende des Spannungsteilers verbunden ist, wird an deren Gitter eine negative Vorspannung
wirksam, die sich aus der Spannung 13 sowie aus dem Spannungsabfall am Widerstand
i i zusammensetzt. Der Anodenstrom durch die Verstärkerröhre 16 ist gesperrt und
die Hochfrequenztiansformatoren i9 und 2o erhalten keine Hochfrequenzspannung.
Zur
gleichen Zeit liegen in dem Gitter der Verstärkerröhre 17 drei hintereinandergeschaltete
Spannungen, nämlich die Vorspannung 13, der Spannungsabfall an dem Widerstand 12
und die Hälfte der Spannung 14. Wenn der negative Pol der Vorspannung
13
mit einer Stelle des. Spannungsteilers verbunden ist, die das gleiche Potential
hat, wie die Stelle der Spannungsquelle i4, die mit dem Gitter der Verstärkerröhre
17 verbunden ist, so heben sich der Spannungsabfall am Widerstand 12 und der am,
Gitter liegende Teil der Spannung 14 auf, und die Gittervorspannung ist durch die
Spannung 13 gegeben. Aus diesem Grunde wird man die Schaltung am zweckmäßigsten
so wählen, daß die Widerstände i i und 12 gleichmäßig sind und das Gitter der Verstärkerröhre
17 mit der Mitte der Spannungsquelle 14 verbunden ist. Die Verstärkerröhre 17 arbeitet
jetzt in ihrem normalen Arbeitspunkt und liefert eine verstärkte Hochfrequenzspannung
an die Hochfrequenztransformatoren 21 und 22.
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Für den Ein- und Ausschalter 15 wird man zweckmäßigerweise einen der
bekannten automatischen Schalter mechanischer oder elektrischer Bauart wählen, der
einige Male in der Sekunde eine öffnung und Schließung der Kontakte bewirkt.
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Den Anodenkreisen der Röhren 16 und 17 kann man durch eine entsprechende
Anzahl von Hochfrequenztransformatoren eine beliebige Anzahl von galvanisch unabhängigen
Rechteckspannungen entnehmen. Die dem Anodenkreis der Verstärkerröhre 16 entnommenen
Rechteckspannungen sind um i8o° gegen die dem Anodenkreis der Verstärkerröhre 17
entnommenen verschoben. Die den Hochfrequenztransformatoren i g, 20, 21 und 22 entnommenen
rechteckig modulierten Hochfrequenzspannungen werden in den Doppelweggleichrichtern
23, 24, 25 und 26 gleichgerichtet, und die erhaltenen negativen Rechteckspannungen
können in den Klemmen 1-2, 3-4, 5-6, 7-8 abgenommen und unmittelbar den Gittern
der nach dem Patent 715 573 zu steuernden Elektronenröhren zugeführt werden.