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Schaltungsanordnung zum Zählen elektrischer Impulse Die Erfindung
betrifft eine Schaltungsanordnung zum Zählen elektrischer Impulse mit Gasentladeelektronenröhren,
die so miteinander verbunden sind, daß in einer endlosen Kettenfolge jeweils eine
in Reaktion auf die gemeinsam empfangenen elektrischen Impulse in leitenden Zustand
versetzt wird.
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Das Ziel der Erfindung besteht darin, in einer solchen Anordnung zu
erreichen, daß der Beginn des Leitens in einer Röhre im Ring das Aufhören des Leitens
in der vorher leitenden Röhre des Ringes bewirkt. Erfindungsgemäß wird dieses Ergebnis
dadurch erreicht, daß ein Auslöschleiter vorgesehen ist, welcher mit der Kathode
jeder Röhre durch je einen Kondensator gekoppelt ist und beim Einsetzen des Leitungszustands
in einer Röhre. infolge des Ansteigens seines Potentials die vorher leitende Röhre
durch ein vorübergehendes Herabsetzen ihres Anoden-Kathoden-Potentials unter das-
zum Aufrechterhalten des Leitens erforderliche Potential zum Erlöschen bringt.
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Im folgenden wird eine Ausführungsform eines Röhrenringes entsprechend
der Erfindung in ihren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Fig. i zeigt den Ring von Elektronenröhren, in welchem die Kathoden
der Röhren elektrostatisch parallel gekoppelt sind und jede Kathode mit einem Stabilisierungsmittel
in Verbindung steht.
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Fig. 2 zeigt eine weitere Anordnung zum Stabilisieren der Potentialwellen
in der Netzanordnung, da hierbei die Stabilisierungsmittel in den Anodenpotentialversorgungsleiter
eingeschaltet sind: Jede der zehn Gaselektronenröhren o, i, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
und 9, welche die Ziffern einer Stellenreihe
eines Addierwerks darstellen,
besitzt eine Anode 21, eine Kathode 22 und ein Steuergitter 23.
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Die Kathoden sind vorzugsweise von thermionischer Art; die Heizfäden
werden in der üblichen Form dargestellt. Die kennzeichnenden Merkmale des Gases
und der Elemente der für die Verkörperung der Erfindung besonders ausgewählten Röhre
sind: Sie bewirken in einer leitenden Röhre einen inneren Potentialabfall von etwa
15 V und machen für das Steuergitter ein Steuerpotential erforderlich, welches in
bezug auf die Kathode wenigstens 15 V negativ betragen muß.
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In der Netzanordnung gemäß Fig. i sind alle Anoden mit einem Versorgungsleiter
24 verbunden, der durch einen Strombegrenzungswiderstand 25 von 300 Ohm mit
einem Pol 26 in Verbindung steht, welcher Potential von ioo V positiv, in bezug
auf Erde, liefert. Leiter 24 wird ferner durch einen i-Mikrofarad-Kondensator 271
geerdet.
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Jede Kathode 22 wird durch einen 25 ooo-Ohm-Widerstand 27 mit einem
gemeinsamen, geerdeten Leiter 28, der an alle Kathoden angeschlossen ist, verbunden.
Jede Kathode wird ferner durch einen 6o ooo-Ohm-Widerstand 32, einen Punkt 33 und
einen 5o ooo-Ohm-Widerstand 34 mit einem gemeinsamen Potentialversorgungsleiter
35 verbunden, der wiederum mit einem negativen i8o-Volt-Versorgungspo136 in Verbindung
steht. Ferner wird jede Kathode 22 durch einen :oi-Mikrofarad-Kondensator 29 und
einen 25oo-Ohm-Widerstand 30 mit einem gemeinsamen Leiter 31 verbunden. Der
Leiter 3 1 wird durch einen Widerstand 41 von 25 ooo Ohm geerdet. Punkte
33 werden mit dem Gitter der in der Reihenfolge nächsten Röhre des Ringes verbunden,
und zwar durch einen 400 000-Ohm-Widerstand 37, einen Punkt 38 und einen ioo ooo-Ohm-Widerstand
39.
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Jedes Gitter wird durch den ioo ooo-Ohm-Widerstand 39, durch einen
Punkt 38 und durch einen io-Mikro-Mikrofarad-Kondensator 40 mit einem gemeinsamen
Signaleingabeleiter 43 verbunden.
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Wenn sich keine Röhre des Ringes in leitendem Zustand befindet, beträgt
das Potential der Anoden der Röhren ioo V positiv, die Kathoden sind etwa 33 V negativ
und die Gitter etwa i i3 V negativ. Wenn unter diesen Umständen Gitter 23 der Röhre
o durch Schließen des Schalters 42 zeitweilig geerdet wird, so wird Röhre o aufglühen
und leitend werden.
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Wenn eine Röhre leitet; ist der Ring zum Arbeiten bereit.
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Aus den angegebenen Widerstandswerten ersieht man, daß bei leitendem
Zustand der Röhre o die Anode 2 1 ein Potential von etwa ioo V und die Kathode 22
ein Potential von etwa 85 V besitzt. Dies bewirkt, daß das Gitter der Röhre i infolge
des Potentialwechsels in Punkt 33 positiver wird als alle anderen Gitter. Das Effektivpotenial
des Gitters der Röhre i beträgt bei leitendem Zustand der Röhre o etwa 6o V negativ,
während die Kathode der Röhre i 33 V negativ ist; daher muß ein positiver Impuls
von lediglich 12 bis 15 V auf das Gitter der Röhre i übertragen werden, um ihr Aufglühen
und Leitendwerden zu bewirken, während alle anderen nichtleitenden Röhren einen
positiven Impuls von wenigstens 65 V für ihr Gitter benötigen, bevor sie aufglühen.
Wenn daher auf Eingabeleiter 43 ein positiver Potentialimpuls von 70 V gebracht
wird, der auf alle Gitter durch die Kondensatoren 40 übertragen wird, die den Eingabeimpuls
auf etwa 30 V herabsetzen, wird Röhre i allein aufglühen und leitend werden,
da ihr Gitter sich als einziges Gitter der neun nichtleitenden Röhren nahe genug
am kritischen Punkt befand, um bei Empfang eines 30 V positiven Impulses
die Steuerung zu verlieren.
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Wenn Röhre i aufglüht, wächst das Potential des Leiters 31 infolge
des durch das Laden des Kondensators 29 der Röhre i verursachten Potentialfalles
über Widerstand 4i unmittelbar auf etwa 77 V über Erdpotential an. Die Potentialzunahme
des Leiters 41 wird durch die. oi-Mikrofarad-Kondensatoren 29 auf alle Kathoden
übertragen und bringt die Röhre o zum Erlöschen, da deren Kathode zu diesem Zeitpunkt
85 V über dem Erdpotential liegt und die auf sie übertragene zusätzliche Potentialwelle
die Kathode der Röhre o für kurze Zeit positiver macht als deren Anode. Während
dieser Zeitspanne setzt eine Entionisierung der Röhre o ein, das Gitter der Röhre
o nimmt die Steuerung wieder auf und bringt dadurch die Leitung in Röhre o zum Erlöschen.
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Mit jedem Kathodenkondensator 29 wird ein Widerstand 30 in
Reihe geschaltet, um den Auslöschstromkreis gegen unregelmäßige Potentialänderungen
oszillatorischen Charakters zu stabilisieren.
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Es ist klar, daß die beim Leitendwerden einer Röhre des Ringes sich
ergebende Potentialzunahme des Leiters 31 auf die Kathoden aller Röhren übertragen
wird und daß daher die auslöschende Wirkung des Leiters ein Aufhören des Leitens
nicht nur in der in der Reihenfolge vorangehenden Röhre sondern in jeder Röhre des
Ringes bewirkt, auch wenn diese in der Reihenfolge nicht als nächste folgen.
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Der Potentialanstieg, der durch das Aufglühen der Röhre 9 verursacht
wurde, wird an Punkt 44 durch Leiter 45 zum Gitter der Röhre o geleitet und auf
diesen übertragen, wodurch die endlose Ketten-oder Ringverbindung der zehn Röhren
vollendet wird.
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Fig. 2 zeigt einen Ring von Röhren, die in einem der Fig. i ähnlichen
Netz, jedoch mit den folgenden Änderungen, verbunden sind.
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Die Stabilisierwiderstände, wie Widerstand 30 in Fig. i, sind
entfernt. In der gemeinsamen Anodenversorgungslinie wird ein einzelner 25oo-Ohm-Widerstand
75 eingeschaltet. Dieser Widerstand 75 stabilisiert in Verbindung mit den Kathoden-Kondensatoren
die Potentialwellen in der Netzanordnung und verhindert jedes etwaige durch vorübergehende
oszillatorische Erscheinungen bewirkte unregelmäßige Aufglühen der Röhren. Im übrigen
ist das Prinzip der Arbeitsweise der beiden Schaltungen das gleiche.
Die
Kennzeichnung der Röhren durch Ziffernwerte darf bei Bestimmung des Bereichs der
Erfindung nicht als ein beschränkender Faktor angesehen werden, da die Röhren mit
beliebigen Bezeichnungen, wie etwa Buchstaben des Alphabets, Wörtern oder Codezeichen,
versehen werden können. Ebenso darf der Bereich der Erfindung nicht durch die in
den erläuterten Schaltungsanordnungen gewählte Anzahl der Röhren eingeschränkt werden,
da in der Netzanordnung eine beliebige Anzahl von Röhren miteinander verbunden werden
können.
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Auf Grund der Tatsache, daß die Kondensatoren 29, welche die Kathoden
der Röhren mit dem gemeinsamen Auslöschleiter 31 verbinden, alle die gleiche Kapazität
besitzen, wird auf die Kathode jeder Röhre ein im wesentlichen gleicher Auslöschimpuls
angewandt, und zwar ohne Rücksicht auf das Verhältnis ihrer Stellung im Ring zu
der vorher leitenden Röhre.
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Auf diese Weise wird, angenommen, die Röhre o wird zum Aufglühen gebracht,
um den Ring auf Null zu stellen, der daraus sich ergebende Auslöschimpuls gleichmäßig
wirksam sein und die vorher leitende Röhre auslöschen, unabhängig davon, ob sich
diese im Ring neben der Röhre o befindet oder nicht.