DE763948C

DE763948C - Device for generating pulses

Info

Publication number: DE763948C
Application number: DET52042D
Authority: DE
Inventors: Franz Dr-Ing Sammer
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1939-04-02
Filing date: 1939-04-02
Publication date: 1952-11-04

Description

Einrichtung zur Erzeugung von Impulsen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung von Impulsen hoher Impulsspan,-nung und kurzer Zeitdauer. Solche Impulse sind für die verschiedensten Zwecke wün# sichenswert. Es wird beispielsweise an, die Impulspeilung gedacht, bei der es, zur Ausschaltung der Raumwellenechos erforderlich ist, Impulse sehr kleiner Impulsbreite zu erzeugen. Im allgemeinen stellt man Gleichstromimpulse der gewünschte-n Breite heT, die dann zur Modulation eines drahtlosen SendeTs verwendet werden.Device for generating pulses The invention relates to a Device for generating pulses of high pulse span, pulse size and short duration. Such impulses are desirable for the most varied of purposes. For example it will on, the impulse bearing thought, in which it, for the elimination of the sky wave echoes is required to generate pulses of very small pulse width. In general one sets direct current pulses of the desired -n width heT, which are then used for modulation a wireless SendeT can be used.

Die Erfindung macht von einem älteren, Vorschlag Gebrauch, bei dem ebenfalls zur Erzeugung von Gleichstromimpulsen in. einem Stromkreis zwei Induktivitäten in Reihe mit einem Generator liegen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß bei Verwendung zweier verschieden großer, in einem Generatorstromkreis liegender, in Reihe geschalteter Induktivitäten mit Eisenkernen die erste größere, den Stromverlauf im wesentlichen bestimmende Induktivität durch einen Gleichstrom bis in die Sättigung hinein vormagnetisiert ist, derart, daß durch beide Induktivitäten ein in bezug auf die Nullinie unsymmetrischer Strom fließt, der an der zweiten Induktivität eine hohe Impulsspannung kurzer Zeitdauer und unsymmetrischer Amplitude erzeugt. Zum Unterschied von dem Erfin, dungsvorschlag besitzen die beiden Induktivitäten bei jenem älteren Vorschlag voneinander abweichend-.> Sättigungen, so daß aus einer sinusförinigen Spannung Impulse entstehen. Diese Impuls,-j entstehen aber nur während eines kurzen Zeitaugenblicks, so daß während der ganzen übrigen Zeit die vom Generator kommende Leistun J in einem Widerstand verniehtet werden muß. Darin liegt aber die Unwirtschaftlichli#eit der Schaltung nach dem älteren Vorschlag begründet. Dieser Punkt spielt namentlich dann eine besondere Rolle, es sich darum handelt, mit Hilfe von geringen Leistungen sehr hohe Impulsspannungen zu erzeugen. Diese 'Nachteil e, bestehen bei der erfindungs cl gemäßen Schaltung# bei der die: eine der beiden in Reihe liegenden Drosseln durch einen Gleichstrom vormagnetisiert ist, nicht. An dieser Drossel liegt nämlich während der ganzen Zeitdauer, mit Ausnahme der Zeit. in der der Impuls entsteht, die sitiusförmige. vom Genorator gelieferte Wechselspannung. Ein Begrenzungswiderstand ist hier nicht erforderlich.The invention makes use of an older proposal in which two inductors are in series with a generator in order to generate direct current pulses in a circuit. The essence of the invention is that when using two inductors of different sizes in a generator circuit and connected in series with iron cores, the first larger inductance, which essentially determines the current curve, is premagnetized by a direct current into saturation, in such a way that by Both inductors a current flows asymmetrical with respect to the zero line, which generates a high pulse voltage of short duration and asymmetrical amplitude at the second inductance. In contrast to the proposed invention, the two inductances in the older proposal differ from one another -> saturations, so that pulses arise from a sinusoidal voltage. These impulses, -j, however, only arise during a short instant of time, so that during the entire rest of the time the power J coming from the generator must be negated in a resistor. However, this is the reason for the inefficiency of the circuit according to the older proposal. This point in particular then plays a special role, it is a matter of generating very high pulse voltages with the help of low powers. These 'disadvantages e exist in the circuit according to the invention # in which the: one of the two chokes lying in series is not premagnetized by a direct current. This throttle is in fact during the entire period, with the exception of the time. in which the impulse arises, the sitius-shaped one. AC voltage supplied by the genorator. A limiting resistor is not required here.

Wefiterhin ist bereits eine Schaltungsanordnun- zur Erzeugung von Spannun-gsspitzen mittels -Csätti-ter Eisendrosseln bekannt, bei der im Anodenwechselstromkreis einer periodisch übersteuerten Röhre in Reihe mit einem K-ondensator und einest- Drossel konstanter In.-duktivität eine Eisttidrossel liegt, die periodisch gesättigt wird. Bei dieser bekannten Schaltungsangrdnung ist man jedoch bestrebt, mit Hilfe des 1-ZOndellSatOTS und der einen Dross#21 konstanter Induktivität zunächst eine genau sinusförinige Strümlurve zu erzeugen, die dann der Eisendressel zugeführt wird. Der Nachteil dieser Sclialtungsanordnun- besteht darin, daß es nicht möglich ist, unter eine 1).zstimmte Impulshrelte zu gelangen. Demgegenüber besitzt der Vorschlag gemäß der Erfindun- Vorteile, die an, Hand der dia-rammatischen Darstellungen (Abb. :2 bis 5) erläutert werden sollen.Furthermore, a circuit arrangement for generating voltage peaks by means of -Csätti-ter iron chokes is already known in which an ice choke is located in the anode alternating current circuit of a periodically overdriven tube in series with a capacitor and a choke of constant inductivity, which periodically becomes saturated. With this known circuit arrangement, however , one endeavors to first generate an exactly sinusoidal curl curve with the help of the 1-ZOndellSatOTS and the one Dross # 21 of constant inductance, which is then fed to the iron spinner. The disadvantage of this connection arrangement is that it is not possible to get under a correct pulse rate. In contrast, the proposal according to the invention has advantages that are to be explained on the basis of the diagrammatic representations (Fig.: 2 to 5).

Abh. i zeigt zunächst im Prinzip die Schaltancrdnung zur Durchifilirung dei; Erfindungsgedankens. In dem Stromkreis eines Wechselstromgenerators g, dessen Frequenz einstellbar sein kann. 1 ieggen zwei Drosseln li und ii. Die eine dieser Leiden Drosseln, nämlich die Drossel fi -, ist über einen Hilfsstromkreis vormagnetisiert. Dieser Hilfsstromkreis besteht aus einer Batterie k und einer zur N'ermeidung des Kurzschlusses der von dem Generator g in diesem Hilfskreis induzierten Wechselspannung weiterhin vorgesehenen Drossel in. An den Klemmen A und C der nicht vormagnetisierten Drossel wird nun die Impulsspannung abgenommen.Abh. I first shows in principle the switching arrangement for passing through the; Inventive idea. In the circuit of an alternating current generator g, the frequency of which can be adjustable. 1 ieggen two throttles li and ii. One of these chokes, the fi - choke , is premagnetized via an auxiliary circuit. This auxiliary circuit consists of a battery k and a choke in, which is still provided to avoid the short circuit of the alternating voltage induced in this auxiliary circuit by the generator g . The pulse voltage is now taken from terminals A and C of the non-premagnetized choke.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Abb. 2 zeigt zunächst die sierungskurve a der Eisendrossel li. In diesem Schaubild ist über dem -.#fagnetisierun,-sstrom 1 die Induktion B aufgetragen. Durch die Vormagnetisierung der Eisendrossel h ist der Arbeitspunkt nach P verlegt. Wird nun an diese Drossel eine Spannung, die von dem Generator- geliefert wird. entsprechend der Kurve b angelegt. so ergibt sich ein Stromverlauf c-. wieer Über der Zeit t in Abb- 3 dargestellt ist. Von der Kurve 1) werden nur die positiven Spannungs-spitzen einen merklichen Strom hervorrufen können. währünd die negativen Spannungs-spitzen fast vollständig unterdrückt werden.The mode of operation of the arrangement is as follows: Fig. 2 initially shows the sierungskurve a of the iron throttle li. In this diagram, the induction B is plotted against the magnetization current 1. Due to the premagnetization of the iron choke h, the operating point is shifted to P. A voltage that is supplied by the generator is now applied to this choke. applied according to curve b . this results in a current curve c-. as shown over time t in Fig. 3 . From curve 1) only the positive voltage peaks will be able to produce a noticeable current. while the negative voltage peaks are almost completely suppressed.

Wird nun dieser Strom, der im wesentlichen bereits einen impulsförmigen Verlauf besitzt. über die Drossel n geleitet und wird weiterhin angenommen, daß die Drossel n einen Induktivitätsverlauf L = f (J) entsprechend der Darstellung nach Abb. 4 besitzt, so werden an dieser Drossel Spannungsimpulse von der in Abh. 5 dargestellten Form auftreten. Die Kurve f in Abb. 4 gilt für zunehmenden Strom J. Now this current, which essentially already has a pulse-shaped course. is passed through the choke n and it is further assumed that the choke n has an inductance curve L = f (J) as shown in Fig. 4, then voltage pulses of the form shown in dep. 5 will occur at this choke. The curve f in Fig. 4 applies to increasing current J.

Durch den Induktivitätsverlauf der Drossel ji entstehen nun entsprechend Abb. 5 aus jedem Impuls der Stromkurve c zwei SpannungsimpulseE, nämlich ein positiver d und ein negativer e.As a result of the inductance curve of the choke ji, two voltage pulses E, namely a positive d and a negative e, arise from each pulse of the current curve c , as shown in Fig. 5.

Die positiven Spannungsimpulse d besitzen gegenüber den Impulsen c eine wesentlich geringere Breite- und können daher für die gewünscht-en Zwecke ohne weiteres verwendet werden. Die Impulse e kann man mit Hilfe besonderer Mittel unterdrücken. So ist es beispielsweise möglich, zwischen -den Punkten D und C in der Schaltung gemäß Abb. i eine ,veitere vormagnetisierte Eisendrossel vorzusehen -. die in der gleichen Weise wie die Drossel h die negativen Impulsspitzen unterdrückt. Weiterhin könnte man ein,#ii Hilfskreis vorsehen, über den eine Schwingung höherer Frequenz den Eiseninduktivitäten aufgedrückt wird. Diese höhere Frequenz wird zweckmäßig eine Harmonische der von dem Generator erzeugten Spannung sein, die durch Abstimmung des Hilfskreises auf diese Harmonische besonders hervorgehoben wird. Schließlich wäre noch zu erwähnen. daß es möglich wäre, durch Verwendung von Gleichrichtern, die dfe Spitzen der Impulse abkappen -, diese negativen Spannungsimpulse e zu unterdrücken.The positive voltage pulses d have a significantly smaller width than the pulses c and can therefore be used for the desired purposes without further ado. The impulses e can be suppressed with the help of special means. For example, it is possible to provide a further pre-magnetized iron choke between points D and C in the circuit according to FIG. which suppresses the negative pulse peaks in the same way as the choke h. Furthermore, an auxiliary circuit could be provided through which an oscillation of a higher frequency is imposed on the iron inductances. This higher frequency will expediently be a harmonic of the voltage generated by the generator, which is particularly emphasized by tuning the auxiliary circuit to this harmonic. Finally it should be mentioned. that it would be possible, by using rectifiers that cut off the tips of the pulses - to suppress these negative voltage pulses e.

In Abb. 6 ist ein weitere-;; Ausführungsbeispiel für den Erfindungsgedanken dargestellt. An Stelle des Generators - der Schal-241 tun- nach Abb. i wird hier ein Röhrengenerator q verwenda. Eine besondere Vereinfachung cr--ibt sich dadurch. daß die Vor-- el inagnetisierung der Eisendrossel li durch die Anodenstrombatterie r vorgenominen wird. Die Drossel ii, an der die Impulsspannung abgenommen wird, dient gleichzeitig als Rückkopplung des Röhrengenerators zur Erzeugung der Grundfrequenz. DieseGrundfrequenz ist bedingt durch den aus den Induktivititen n und h und dem Kondensator s bestehenden Schwingungskreis.In Fig. 6 there is another- ;; Embodiment shown for the inventive idea. Instead of the generator - the Schal-241 tun- according to Fig. I, a tube generator q is used here. This results in a particular simplification. that the pre - el inagnetization of the iron choke li is carried out by the anode current battery r. The choke ii, from which the pulse voltage is taken, also serves as a feedback for the tube generator to generate the fundamental frequency. This basic frequency is due to the oscillating circuit consisting of the inductances n and h and the capacitor s.

Zweckmäßig wird riian die Eisenkerne beider Induktivitäten möglichst stark sättigen. Bei dem in Abb. 6 damgestellten Ausführungsbeispiel werden nur zwei Drosseln verwendet. Selbstverständlich ist es auch mög' lieh, jede dieser Einzelinduktivitäten aus mehreren Dro,siseln zusammenzusetzen-.It is advisable to saturate the iron cores of both inductances as strongly as possible. In the embodiment shown in Fig. 6 , only two throttles are used. Of course, it is also possible to assemble each of these individual inductances from several droplets.

Zur Ausbildung der- Eisenkerne ist noch folgendes zu sagen: Zur Vermeidung von Wirbelströmen wird man zweckmäßig sehr dünnes Blech, Band oder sog. Haardraht verwenden. Um Üach Belieben flache, breite, rechteckige oder spitze Impulse oder solgar Doppelinipulse zu erzeugen, können, an Stelle eines einzigen Eisenkernes zwei oder mehrere in Reihe verwendet wurden, die'entsprechend dier gewünschten Impulsforra verschieden stark vormagnetisieirt werden. Zur Erreichung des gleichen Zwecks, kann man aber auch Blechschnitte mit verschieden langen Feld.-linienwegen verwenden.The following has to be said about the formation of the iron cores: To avoid it of eddy currents, it is advisable to use very thin sheet metal, tape or so-called hairwire use. Flat, wide, rectangular or pointed impulses or as desired It is possible to generate double initial pulses instead of a single iron core two or more were used in series which correspond to the desired pulse shape be pre-magnetized to different degrees. To achieve the same purpose, can But you can also use sheet metal cuts with field line paths of different lengths.

Bei dem in Abb. i dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Vormagnetisierung der Drossel h von einem besonderen Hilfskreis ans vorgenomnirn. Selbstverständlich ist es auch möglich, diese Vo ' rmagneitisierung direkt durch Einschaltung einer entsprechenden Batterie in den Hauptstromkreis vorzu# nehmen.In the embodiment shown in Fig. I, the premagnetization of the choke h is carried out by a special auxiliary circuit. Of course it is also possible to use these Vo 'rmagneitisierung directly by switching a corresponding battery in the main circuit vorzu # take.

Der Erfindungsgedanke soll nicht auf die in Abb. i und 6 dargeistellten Ausführungsbeispiele beschränkt sein, da in der Anordnung der einzelnen Schaltglieder, wie bereits im vorstehenden erwähnt, die verschiedensten Variationen möglich sind.The concept of the invention should not be restricted to the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 and 6 , since the most diverse variations are possible in the arrangement of the individual switching elements, as already mentioned above.

Der Erfindungsvorschlag besitzt den, weiteren Vorschlag, daß man mit einfachen Mitte-,In eine FTequenzvervielfachung erzielen kann,. Es ist dann nur erforderlich, zwischen die Punkte A und C gemäß Abb, i einen Schwingungskrels einzuschalten, der auf die entsprechende Frequenz abgestimmt ist.The inventive proposal has the further proposal that one can achieve an FTesequence multiplication with simple middle, In. It is then only necessary to insert a vibration crescent between points A and C according to Fig, i, which is tuned to the corresponding frequency.

Claims

PATENT CLAIMS-. i. E, device for generating pulses, characterized in that when using two inductors of different sizes, lying in a single electric circuit and connected in series with an iron core, the first larger inductance (h), which essentially determines the current curve, is premagnetized by a direct current until it is saturation-like that a current which is asymmetrical with respect to the zero line flows through both inductors and generates a high pulse voltage of short duration and asymmetrical amplitude at the second inductance (s). : 2. Device according to claim i, characterized in that the iron cores of both inductances are magnetically strongly saturated. 3. Device according to claims i and 2, characterized in that each inductance consists of several chokes. 4. Device according to claims i to 3, characterized in that the iron core, the throttles to avoid eddy currents made of thin sheet metal, tape, hair wire, etc. are made. 5. Device according to claims i to 4, characterized in that instead of a single iron core, two or more are provided which are magnetized to different degrees according to the desired IMPUI # SfOTM, e.g. flat, wide, rectangular, pointed or double pulses are. 6. Device according to claims i to 4, characterized in that for the generation of pulses of any curve shape for the iron cores, sheet metal sections with force paths of different lengths are provided. 7. Device according to claims i to 6, characterized in that the rectifier for cutting the tips. the pulses, for example to suppress negative voltage peaks, are provided .. 8 * Device according to. Claims # ni to 6, characterized in that an auxiliary circuit is provided which, in order to suppress or weaken the negative pulse peaks, supplies the iron inductances with one or more higher frequency oscillations, preferably harmonics of the fundamental frequency. G. Device according to Claims 1 to 8, characterized in that the pre-magnetizing current is fed galvanically to the pre-magnetized inductances. ok Device according to Claims 1 to 9, characterized in that when a tube generator is used to generate the fundamental frequencies, the choke to be pre-magnetized is located in the anode circuit of this generator, so that the anode current source is used simultaneously to pre-magnetize the choke.