DE753789C - Schaltungsanordnung zur Beeinflussung von Einschwing- und Abklingzeit eines elektrischen Stromkreises - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Beeinflussung von Einschwing- und Abklingzeit eines elektrischen Stromkreises In elektrischen Stromkreisen, die aus einer Gleichstromquelle mit innerem Widerstand., einem Querkondensator und dem Eingangskreis einer Röhre bestehen, sind, wenn die Gleichspannungsquelle gesteuert wird, Einschwing- und Abkl.ingzeit im wesentlichen bestimmt durch den inneren Widerstand der Stromquelle und durch die Kapazität des Kondensators. In Fig. r ist ein derartiger Stromkreis dargestellt. Im Eingangskreis der Verstärkerröhre V liegt die veränderbare Gleichspannung E, der unter Umständen Wechselstromkomponentien überlagert sein können, in Reihe mit dem inneren Widerstand Ri. Die Ouerkapazität ist mit C bezeichnet. Die Einsch-,vingzeit des Stromkreises ist durch die Aufladezeit und die Abklingzeit durch # die Entladezeit des Kondensators

  gegeben. Da Lade- und Entladestrom des

  Kondensators über denselben Widerstand Ri

  fließen, sind die beiden Zeiten annähernd ein-

  ander gleich.

  Zwischen der Einschwingzeit ta und der

  Abklingzeit@ tra ist also eine durch die Wide:r-

  standswerte des Stromkreises gegebene Ab-

  hängigkeit vorhanden, die sich bei: dieser

  Schaltung nicht willkürlich beeinflussen läßt.

  Es, ist jedoch für viele Anwendungszwecke

  erwünscht, eine voneinander unabhängige Be-

  einflussung der zwei Größen herbeiführen zu

  können und beispielsweise die Abklingzeit tn

  ohne Veränderung der Einschwingzeit ta und

  der Spaninung U herbeizuführen. Derartige

  Anforderungen werden zuweilen bei- Echo-

  sperren gestellt, die eine möglichst kurze

  Ansprech- und eine lange Nachwirkezeit

  'haben sollen.

  Gemäß der Erfindung wird eine vonein-

  ander unabhängige Beeinflussung der Ein-

  schwing- und Abklingzeit eines aus einer

  Gleichstromquelle mit veränderbarer elektro-

  motorisch:en Kraft und dem praktisch rein

  kapazitiven Widerstand des Eingangskreises

  einerRöhre bestehenden Stromkreises dadurch

  herbeigeführt, daß in Reihe mit der Gleich-

  stromquelle und dem kapazi.tiven Widerstand

  des Eingangskreises der Röhre ein Wider-

  stand geschaltet ist, dessen Betrag von der

  Richtung des diese Reihenschaltung durch-

  fließenden Stromes abhängig ist. Es ergibt

  sich. dann grundsätzlich die in Fig.2 dar-

  gestellte Schaltung. In Reihe mit dem Wider-

  stand, Ri und dem Kondensator C ist ein

  richtungsabhängiger Widerstand in Form

  eines Gleichrichters. G eingeschaltet. Die Auf-

  ladezeit des Kondensators ist abhängig von

  dem inneren, Widerstand Ri und dem Durch-

  laßwiderstand Rd des Gleichrichters G, also

  von Ri .-f- Rd. Dagegen ist für die Entladezeit

  außer dem inneren Widerstand Ri der Sperr-

  widerstand Rs des Gleichrichters maßgebend,.

  Diese ist also abhängig von Ri + Rs. Wird Rs

  groß gegen Ri oder werden Rs und Ri in

  der gleichen Größenordnung gewählt, dann

  bleibt, da Ri im allgemeinen: groß gegen Rd

  ist, die Aufladezeit durch die Einschaltung

  des Gleichrichters im wesentlichen. unver-

  ändert, während die Entladezeit beträchtlich

  vergrößert wird. Es zeigt sich also, daß durch

  die Einschaltung des richtungsabhängigen

  Widerstandes eine gewisse Unabhängigkeit

  zwischen ta und tfz herbeigeführt werden kann.

  Wird; der Gleichrichter in entgegengesetzter

  Durchlaßrichtun:g in den Stromkreis ein-

  gefügt, so kann die Aufladezeit bei annähernd

  konstanter Entladezeit wesentlich vergrößert

  werden. Ein zusätzlicher Spannungsabfall

  wesentlicher Größe wird bei der dargestellten

  Schaltung durch den richtungsabhängigen

  Widerstand nicht; Herbeigeführt, da eine

  nennenswerte Belastung durch den Eingangs-

  kreis: der Röhre nicht vorliegt. Der richtungs-

  abhängige Widerstand kann als Röhren- oder

  Trockengleichrichter ausgebildet sein.

  Es ist bekannt, Gleichrichter zu Relais-

  wicklungen oder anderen induktiven Wider-

  ständen parallel zu schalten, um die Ansprech-

  verzögerung des Relais zu vergrößern oder

  einen zusätz1:ichen Stromstoß aufzunehmen.

  In diesen Fällen, in denen es nicht darauf

  ankommt, die Ein- und Abklingzeit eines

  Stromkreises in weit-en Grenzen unabhängig

  voneinander zu beeinflussen, wird durch die

  Parallelschaltung der Gleichrichter eine un-

  erwünschte zusätzliche Belastung der induk-

  tiven. Widerstände herbeigeführt. Diese Nach-

  teile treten bei der Schaltung gemäß der

  Erfindung nicht auf, da der Gleichrichter im

  Eingangskreis einer Röhre nicht belastet ist.

  Es sind ferner Schaltungsanordnungen zur

  Regelung des. Verstärkungsgrades durch

  Gitterpotenbialverlagerung bekannt, bei denen

  im Eingangskreis einer Verstärkerröhre ein

  als Gleichrichter für die Regelspannung wir-

  kender richtungsabhängiger Widerstand liegt.

  Diese Schaltung hat nicht die Aufgabe, die

  Einscliwing- undAbklin:gzeit unabhängig von-

  einander zu beeinflussen. Außerdem fehlt ihr

  das ?Merkmal eines zwischen einer Gleich-

  stromquelle und dem Eingangswiderstand

  einer Verstärkerröhre eingeschalteten rich-

  tungsabhängigen Widerstandes. In einer an-

  deren bekannten Schaltung, die ebenfalls zur

  Regelung dient, liegt zwischen dem Eingangs-

  kreis der zu regelnden Verstärkerröhre und

  dem die Regelspannung liefernden Gleich-

  richter eine Verst rkerröhre. Diese kann zwar

  auch unterUmstän@denalsrichtungsabhängiger

  Widerstand aufgefaßt werden. jedoch liegt

  dieser nicht gemäß dem Kennzeichen der Er-

  fin:d'ung ini dem Stromkreis, der aus dem Ein-

  gangskreis der Röhre und der Gleichstrom-

  quelle gebildet ist., da der Röhreneingangskreis

  und der Verstürkerausgangskreis bei der be-

  kannten Schaltung zwei verschiedene, ledig-

  lich durch die Steuerwirkung der zwischen-

  geschalteten Röhre gekoppelte Irreise dar-

  stellen. Außerdem trifft das Merkmal, daß der

  richtungsabhängige Widerstand von dem in

  dem erwähnten Stromkreis fließenden Strom

  durcbflossen: werden soll, auf die bekannte

  Schaltung nicht zu. Diese dient darüber hin-

  aus auch lediglich Regelzwecken und hat nicht

  die Aufgabe, die Abkling- und Einschwingzeit

  unabhängig voneinander zu beeinflussen.

  Besonders vorteilhaft gestaltet sich die An-

  wendung des Erfindungsgedankens bei Gleich-

  richterkrei.s.en, beispielsweisse entsprechend

  Fig. 3. Hier liegt die Wechselstromquelle 3;

  in Reihe mit ihrem inneren Widerstand und

  dem Glieichrichter G und zugdhöligem Qu:erkondens:ator C im Eingangskreis der Verstärkerröhre V. Die Größe des Kondensators C ist durch die vorgeschriebene Gleichspannung U und durch die Anforderungen an FreiheitvonWechs.elstromkomponenten festgelegt. Ebenso. ist der innere Widerstand Ri durch die Eigenschaften der Wechselstromquelle gegeben, so da.ß Einschwing- und Abklingzeit des Gleic'hrichterkreises im wesetftlichenfes:t=-liegen. Es. ist nicht möglich, durch Änderung von, Ri oder von C entweder nur die Einschwin:gzeit oder nur die Abklingzeit zu ändern, sondern es besteht die in den Fig. q. und 5 dargestellte Abhängigkeit der drei Größen, von dem inneren Wi@dersitand Ri und von der Größe des Kondensators, C. Die Entlade-zeit tzi ist, abges.ehen von dien Fällen, in denen Ri sehr groß gewählt ist, wesentlich größer als, die Aufladezeit ta. Ein umgekehrtes Verhältnis der beiden Zeiten: zu erreichen, ist mit der bekannten Schaltung nicht möglich.
• Hier kann nun durch ,die Anwendung des Erfindungsigedankens das Verhältnis von tu zu tu, in, weiten Grenzen willkürlich beeinflußt werden, und es ist sogar möglich, die Auf ladezeit größer als die Entladezeit zu machen.
• Zwei Anwendungsbeispiele des Erflndungsgeidankens, auf Gleichrichterkreise sind in, den Fig.6 und; 7 dargestellt. F#ig.6 zeigt einen Gleichrichterkreis entsprechend Fing. 3, der gernäß der Erfindung durch den richtungsr abhängigen Widerstand G2 und -den Kondlensator C2 .ergänzt ist. Ist der Kondensator C2 kleiner als den Korudensator Cl, so wird eine wesentliche Beeinflussung der Aufladezeit durch, diesen Kondensator nicht herbeigeführt. Diese ist durch,den Kondensato-rCl und durch den, inneren Widerstand Ri in der Hauptsache festgelegt. Auf die Abklingzeit dagegen hat der Kondensator C2 einen wesentlichen Einflu.ß, .da sich seine Ladung nur langsam über die Reihenschaltung aus dem Sperrwiderstand des Gleichrichters. G2, dem Sperrwiderstand des Glaaichrichters G1 und dem inneren Widerstand, Ri entladen kann.
• Diese Schaltung gibt auch die Möglichkeit, die Abklingzeit des Stromkreises, beispielsweise im Verhältnis i : 5 von 300 auf i5oo Mil:lise#kunden umzuschalten, ohne daß die Einschwingzeit wesentlich. geändert wird. Dies läßt sich dadurch erreichen, däß der Kondensator C2 in zwei Größen umsch,ältbar angeordnet ist. Wird der kleinere Kondensator, der klein gegen! den Kondens-ato@r Cl ist, eingeschaltet, so spielen die Zeitkonstanten des Kreises G2, C2 keine Rolle gegenüber den Zeitkonstanten des, Gleichriehterkreises. Wird der größere Kondensator eingeschaltet, so ändert sich die Gesamteinschwingzeit nicht wesentlich, die Gesamtabklingzeit kann jedoch auf einen hohen, beispielsweise den fünffac'he:n Betrag vergrößert werden.
• Fig. 7 zeigt die Anwendung auf einen Gleichrichter in Doppelwegschaltung. Die WechselstromquelleE mit dem inneren Widerstand Ri ist über den Transformator T an die beiden Gleichrichter G1 angeschaltet. Die gleichgerichtete Spannung wird an dem Kondensator Cl, der zwischen dem gemeinsamen Punkt der beiden: Gleichrichter und einem Mittenabgriff der Sekundärwicklung des Transformators liegt, abgenommen. Der rieh, tunrgsabhänigige Widerstand G2 ist bei diesem Beispiel so eingeschaltet, d'aß er die Ei:nschwingzeit vergrößert, ohne die Abklingzei,t wesentlich zu beeinflussen. Die Kurve gemäß Fig.8 zeigt Meßwerte, die bei einer Schaltung nach Fig.7 gemessen worden sind. Die Abklingzeit, tn ist mit 70 Millisekunden im wesentlichen, konstant, während sich die Einschwingzeit von einem .sehr kleinen Wert bis zu 15 Millisekunden ändert.
• Die Erfindung kann außer bei denerwä'hnten Sperrschaltungen selbstverständlich überall da angewendetwerden, wo es darauf ankommt, die Zeitkonstanten eines Kreises, insbesondere hinter einem Gleichrichter willkürlich zu beeinflusisen. Es kommen in erster Linie sämtliche Regelschaltungen zur Amplituden- oder P.egellhalitung, zum Schwundausgleich oder zur Dynamikregelung in Frage.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: er i. Schaltungsanordnungzurvoneinander unabhängigen Beeinflussung von Einschwing- und Abklingzeit eines. aus einer . Gleichstromquelle, deren elektromotorische Kraft veränderbar ist, und dem praktisch rein k apazitiven Widerstand des Eingangskreises einer Röhre bestehenden Stromkreises, dadurch gekennzeichnet, daß in. Reihe mit der Gleichstromquelle und dem kapazitiven Widerstand des Eingangskreises der Röhre ein. Widerstand geschaltet ist, .dessen Betrag von .der Richturig des diese Reihenschaltung durchfließenden Stromes abhängig ist.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als richtungsabhängiger Widerstand einTrokkengl.evchrichter (G2) benutzt wird:.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gleichrichter und Verbraucher ein richtungsabhängiger Widerstand .als Längsglied (G2) und zwischen diesem und dem Verbraucher ein Kondensator (C2) als. Querglied eingeschaltet ist (Fig.6 und 7).