DE823604C

DE823604C - Verfahren und Anordnung zur Umformung von Impulsen

Info

Publication number: DE823604C
Application number: DEL2350A
Authority: DE
Inventors: Louis Joseph Libois
Original assignee: LOUIS JOSEPH LIBOIS
Current assignee: LOUIS JOSEPH LIBOIS
Priority date: 1948-02-09
Filing date: 1950-06-14
Publication date: 1951-12-06
Also published as: US2587741A; FR1006615A; NL83704C

Description

(WlCBl. S. ITS)

AUSGEGEBEN AM 6. DEZEMBER 1951

L 2350 Villa j 21 a>

Louis Joseph Libois, Paris

ist als Erfinder genannt worden

Louis Joseph Libois, Paris

Für verschiedene Anwendungen und insbesondere hei den Systemen zur Mehrkanalübertragung von Signalen mittels Impulse wird dem Eingang einer Leitung, die eine Verzögerungsleitung oder Kunstleitung sein kann, ein impulsförmiges, gegebenenfalls periodisch wiederkehrendes Signal zugeführt, das man an einem oder mehreren Punkten der Leitung, die so einen Impulsverteiler darstellt, wieder abnimmt.

In zahlreichen Anwendungsfällen gestatten die Deformationen, die an diesen Impulsen hauptsächlich durch" "die mit der Frequenz veränderlichen Charakteristiken der Dämpfung und der Phasenverschiebung der verwendeten Leitung vorgenommen werden, nicht, sie so wie sie sind zu verwenden und erfordern die Anwendung von in jedem Punkt der Verteilung vorgesehenen mehr oder weniger komplizierten Amplitudenbegrenzern, die in gewissen Fällen einzeln eingestellt werden müssen.

Die durch die Erfindung geschaffenen Anordnungen vermeiden in zahlreichen Fällen diese Nachteile, indem sie die Speisung der Leitung mit einem Impulssignal von besonderer Form vorsehen, das ein schmaleres Frequenzspektrum besitzt und bei seiner Ausbreitung längs der Leitung viel geringeren Deformationen unterworfen wird.

Auf Grund dieser Tatsache ermöglichen sie in den genannten Fällen entweder die direkte Verwendung der längs der Leitung verteilten Impulse in den Fällen, wo ihre Deformation vernachlässigt werden kann ebenso wie ihre Amplitudenänderung (die letztere kann im übrigen in an sich bekannter Weise durch Verwendungen von Leitungen mit exponentiell zunehmender Impedanz vermieden wer-

den), oder ihre Verwendung nach Durchlaufen der Amplitudenbegrenzer, die weniger kompliziert, weniger empfindlich oder leichter zu regeln sind.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umformung von Impulsen mittels der Laufzeitverzögerung einer elektrischen Übertragungsleitung, bei dem das zugeführte Signal von bestimmter Polarität in ein Signal umgeformt wird, das eine oder mehrere Schwingungen beider Polaritäten umfaßt (unpolarisiertes Signal), und zwar durch Überlagerung des primären mit einem sekundären Signal, das von dem primären Signal abgeleitet ist und von einem passend gewählten Punkt der Leitung abgenommen wird.

Die Erfindung umfaßt ferner eine zur Ausübung dieses Verfahrens bestimmte Anordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das zu übertragende Signal einer Elektrode, Kathode oder Anode einer Elektronenröhre zugeführt und von einer anderen ao Elektrode der Röhre abgenommen und an einen solchen Punkt der Leitung gelegt wird, daß in diesem Punkt die Laufzeitverzögerung des ihr zugefügten Signals gleich der Dauer dieses Signals ist. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung.

Abb. ι zeigt das übliche Schaltungsbild einer Verzögerungsleitung, die kein Element zur Erzeugung von positiven Impulsen gemäß der Erfindung benutzt;

Abb. 2 ist ein Diagramm von Signalen, die mit der Schaltung der Abb. 1 erzielt werden;

Abb. 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung gemäß der Erfindung;

Abb. 4 ist ein Diagramm von Signalen, die mit der Anordnung der Abb. 3 erzielt werden;

Abb. 5 ist ein Diagramm von Signalen, die man mit einer Variante der Anordnung nach Abb. 3 erhält;

Abb. 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Anordnung gemäß der Erfindung.

Bei der in Abb. 1 gezeigten Ausführungsart ist

der Eingang 1 der Leitung mit der Kathode der Röhre 2 verbunden, wobei der Impuls 3 dem Gitter 4 entweder zwischen Gitter und Masse oder zwischen Gitter und Kathode zugeführt wird.

Die Leitung ist bei 5 mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen, um die Reflexion der Signale in diesem Punkt zu vermeiden. Ein Widerstand 6, der dem Wellenwiderstand gleich ist, ist am Eingang der Leitung vorgesehen. Zwischen zwei Impulsen ist nämlich die Röhre normalerweise verriegelt und besitzt aus diesem Grunde an ihrem Kathodenausgang eine unendliche Impedanz; der Widerstand 6 vermeidet die Reflexionen am Eingang der Leitung.

Die Signale können an beliebigen Zwischenpunkten 7, 8 und 9 abgenommen werden und besitzen an diesen Punkten Formen, wie sie in dem Diagramm der Abb. 2 dargestellt sind. Die zunehmende Verlängerung des Impulses mit einem gleichzeitigen Verlust an Amplitude entspricht einer mit der Frequenz stark zunehmenden Dämpfungscharakteristik, wie sie in der Praxis meist vorliegt, und diese Erscheinung kann für die vorgesehene Verwendung sehr störend sein.

Abb 3 zeigt ein Beispiel einer Anordnung gemäß der Erfindung, wobei die Änderung gegenüber der üblichen Anordnung nach Abb. 1 in der Zufügung der Verbindung 10 besteht, welche die Anode 11 der Röhre 2 mit einem Punkt 12 der Leitung über eine Anodenbatterie 13 verbindet. Der Punkt 12 ist auf der Leitung so gewählt, daß die Verzögerung der Übertragung von dem Punkt 1 zum Punkt 12 gleich der Dauer Θ des am Eingang der Röhre an dem Gitter 4 zugeführten rechteckigen Signals 3 ist.

Das Signal in diesem Punkt 12 erhält dann, wenn man die von der Leitung herrührenden Deformationen nicht in Rechnung stellt, die bei 14 in Abb. 4 dargestellte Form, die ein positives Signal von der Dauer Θ umfaßt, dem ein negatives Signal von gleicher Dauer und gleicher Amplitude vorhergeht. Die in den Punkten 15, 16 und 17, welche den Punkten(7,8 und 9 der Abb. 1 entsprechen, abgenommenen Signale erhalten dann die in Abb. 4 dargestellten neuen Formen, wobei die Nummern dieser Signale den betrachteten Punkten 15. 16 und 17 entsprechen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform dieser Anordnung kann man den Widerstand 6 weglassen, so daß Reflexionen von Schwingungen am Eingang der Leitung möglich sind. Dadurch erhält das dem Signal 14 entsprechende Signal die in dem Diagramm der Abb. 5 bei 18 dargestellte Form, welche ein erstes negatives Signal mit der Dauer Θ, ein positives Signal von gleicher Dauer aber doppelter Amplitude und schließlich ein zweites negatives Signal, das mit dem ersten identisch ist, umfaßt. Die längs der Leitung in den Punkten 15, 16 und 17 abgenommenen Signale erhalten dann die bei 19, 20 und 21 in der Abb. 5 dargestellten Formen.

Wenn diese Signale dazu dienen, um beispielsweise die Entriegelung von Vielfachsignalen bei dem Empfang (Impulsmodulation) zu bewirken, kann man zwei Spannungen betrachten, die in Abb. 2 und 5 durch die Horizontalen 22 und 23 dargestellt sind, welche dem Wirkungsbeginn der Entriegelung (Spannung 22) und der Grenze der nutzbaren Wirkung (Spannung 23) entsprechen.

Wie ersichtlich, bleibt die zwischen diesen beiden Grenzen erfaßte Signalbreite praktisch konstant no und annähernd dem Wert©, was jedoch nicht der Fall ist bei den Signalen, die den Punkten 7, 8 und 9 entsprechen und in Abb. 2 wiedergegeben sind.

Die mathematische Erklärung des durch die Erfindung erzielten Effektes kann aus der Untersuchung des Frequenzspektrums der verschiedenen betrachteten Impulse abgeleitet werden.

Die in Abb. 1 und 3 bei 3 dargestellten Impulse sowie die Impulse 14 der Abb. 4 und 18 der Abb. 5 haben Spektren, die durch die drei folgenden Funktionen gekennzeichnet sind:

sin π f Θ 2 sin² π f Θ 2 sin³ π f0 πΥΘ ' nfQ ' ~lTf€>~~~~'

Beispielsweise entspricht die dritte Funktion einem Spektrum, wo die niederfrequenten Kompo-

nenten sehr abgeschwächt sind und das Spektrum sich gewissermaßen mehr und mehr um gewisse Frequenzen konzentriert. Man könnte das Spektrum noch vereinfachen, indem man die Impulsform noch etwas mehr kompliziert, jedoch nimmt der Platzbedarf des Impulses dann zu, und die praktische Durchführung wird weniger einfach.

Selbstverständlich sind die Einzelheiten der Schaltung nach Abb. 3 für die bei der Anwendung der Erfindung benutzbaren Mittel nicht einschränkend. Beispielsweise zeigt Abb. 6 eine andere praktische Ausführungsart der beschriebenen Mittel. Die Röhre 2, die in dieser Abbildung dargestellt wurde, ist eine Penthode. Der hohe Wert des innereu Anodenwiderstandes dieser Röhre, ebenso wie die Wahl eines Widerstandes 24 mit genügend hohem Wert ermöglichen es, daß die Regelmäßigkeit der Impedanz der Leitung durch die mittels des Kondensators 25 hergestellte Verbindung zu dem Punkt 12 nicht gestört wird. Der Impuls 3 wird mittels des Transformators 26 zwischen Gitter und Kathode der Röhre 2 unter Zwischenschaltung des Vorspannungskreises zugeführt, der durch den Widerstand 27 und den Kondensator 28 gebildet wird. In dieser Abb. 6 ist, wie in Abb. 1, die Gleichspannungsquelle nur durch ihren Pluspol angegeben. Ihr negativer Pol ist an Masse gelegt angenommen. Das Schirmgitter 29 der Röhre wird über den Widerstand 30 gespeist, welcher durch den Kondensator 31 entkoppelt ist. Das Fanggitter 32 ist direkt an Kathode angeschlossen.

Dieser Kreis ermöglicht es, die Leitung mit einem Signal zu speisen, dessen positiver Teil die gleiche Amplitude hat wie im Falle der bisher bekannten Schaltungen, und liefert zusätzliche negative Signale, ohne die Verwendung irgendeiner weiteren Rö'hre zu erfordern, lediglich durch die Anbringung der zusätzlichen Verbindung 10.

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf zwei besondere Ausführungsbeispiele dargestellt und erläutert wurde, ist sie keineswegs auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt und kann in zahlreichen Varianten und Abänderungen verwirklicht werden. Insbesondere kann man, z. B. im Falle der Abb. 6, die Rolle der Anode und der Kathode ver^ tauschen. In diesem Falle würde man nicht, wie in Abb. 5 ein positives Signal erhalten, das aus einem positiven Teil besteht, welcher von zwei negativen Teilen eingerahmt ist, sondern ein Signal mit umgekehrter Polarität, das durch ein negatives, von zwei positiven Teilen eingerahmtes Teil gebildet wird. Dieses letztere Signal ist allerdings vom praktischen Standpunkt aus von geringerer Bedeutung.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Umformung von Impulsen, insbesondere bei der Vielfachübertragung von Signalen mit zeitlicher Verteilung der Kanäle, bei welchem die zugeführte Impulsspannung, die von einem einzigen Impuls bestimmter Polarität gebildet wird, in unpolarisierte Impulse umgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerelektrode einer Elektronenröhre mit wenigstens drei Elektroden eine Impulsspannung zugeführt wird und Kathode und Anode oder eine andere stromführende Elektrode mit zwei Punkten einer Verzögerungsleitung derart verbunden sind, daß die zwischen diesen beiden Punkten erzeugte Laufzeitverzögerung des Impulses der Dauer der zugeführten Impulsspannung gleich ist und daß beide Impulse überlagert der Verzögerungsleitung zugeführt werden.

2. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsleitung an ihren beiden Enden mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen ist.

3. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsleitung an einem Ende mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen, an ihrem anderen Ende jedoch offen ist und daß das letztere Ende mit der Kathode oder einer anderen stromführenden Elektrode der Röhre verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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