DE837124C - Anordnung zur Rufumsetzung in einer 2-Draht-Fernsprechleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung hat eine Anordnung zur Weiterül >ertragung der niederfrequenten Ströme zum Gegenstand, welche für die Signalgebung auf zweidrähtigen Fernsprechleitungen benutzt werden.

Derartige gewöhnlich als Niederfrequenzrufumsetzer l>ezeichnete Anordnungen bestehen meist aus zwei symmetrischen Gruppen von- elektromechanischen Relais, welche die Weiterübertragung der Signalgebung in den beiden Ubertragungsrichtungen bewirken.

Wenn ein niederfrequentes Signal in einer Richtung an einer Leitung ankommt, löst es das erste Relais der entsprechenden Gruppe aus und das letzte Relais der Gruppe schaltet dann an die andere Leitung einen niederfrequenten Generator, der im allgemeinen die gleiche Frequenz wie das ankommende Signal hat. Außerdem sperrt das eine Relais der ansprechenden Gruppe die Relais der anderen Gruppe, um eine zurückkehrende Signalübertragung oder ein Anfachen von Schwingungen zu vermeiden.

Es sind auch Rufumsetzer bekannt, bei welchen das erste Relais der erwähnten Gruppen durch eine Vakuumtriode oder durch eine gashaltige Triode mit geheizter Kathode, ein sog. Thyratron, ersetzt ist.

Bei allen^diesen Anordnungen ist jedoch noch eine gewisse Anzahl von elektromechanischen Relais erforderlich.

Der den Gegenstand der Erfindung bildende Signalübertrager verwendet gashaltige Röhren mit Steuergitter, unter Ausschluß irgendeines mechanischen Organs, um die Übertragung· der Signale auf

einer zweidrähtigen Leitung in den beiden Richtungen ahne Anfachung von Schwingungen oder Rufrückkehr durchzuführen.

Alle Aufgaben, welche bei den bekannten Einrichtungen von einer der einen übertragungsrichtung zugewiesenen Relaisgruppe ausgeführt werden, werden so durch eine einzige Gasröhre erfüllt, die drei oder mehr Elektroden besitzt. Der vollständige Signalübertrager besitzt demnach als wesentliehe Organe nur zwei Röhren und ferner, in gewissen Fällen, eine dritte Hilf sröhre, und erschließt jedes Organ aus, welches nicht rein elektronisch ist.

Er kennzeichnet sich dadurch, daß er für jede Übertragungsrichtung ein Thyratron besitzt, dessen Gitterkreis eine Quelle für negative Polarisation und einen Widerstand umfaßt, der von dein einfallenden, gleichgerichteten Rufstrom gespeist wird, derart, daß sich, wenn ein Ruf ankommt, an den

ao Klemmen dieses Widerstandes eine Spannung entwickelt, die größer und von umgekehrter Richtung als die negative Polarisationsspannung ist, wobei der Anodenkreis dieses Thyratrons eine Wechselspannungsquelle von gleicher Frequenz wie der zu übertragende Rufstrom und einen Transformator umfaßt, dessen Sekundärwicklung den Leitungsteil hinter der Anordnung speist, welche außerdem Mittel zur Sperrung des Thyratrons, welches keinen Ruf überträgt, aufweist.

Fig. ι zeigt ein erstes Beispiel, ο und e bezeichnen die Enden des Rufumsetzers. Sie sind bei 01, 02 und e i, e 2 mit den Enden der beiden Leitungen verbunden, welche einen Teil des zweidrähtigen Kreises bilden (parallel oder in Reihe mit den Enden des die beiden Leitungen verbindenden, nicht dargestellten Übertragers), fe, fo sind Filter, welche nur die Signalgebungsfrequenz durchlassen. tgo, tpo, tbo, tge, tpe, tbe sind Transformatoren, welche bei der Frequenz der Signalgebung wirksam sind, und rgo, rge, rbo, rbe sind Gleichrichter. Io und Ie sind Gasröhren mit kalter oder geheizter Kathode. Die Anode der Röhren Io und Ie wird von einer niederfrequenten Wechselspannungsquelle Sfb von gleicher Frequenz wie die Signalgebung gespeist (diese Quelle ist zur Vereinfachung des Schemas doppelt dargestellt).

Die Gitter werden durch eine Quelle Vg negativ polarisiert, so daß bei Abwesenheit eines Signals keine Röhre durch die Spannung der Anodenquelle Sfb gezündet werden kann. Die Wirkungsweise ist die folgende:

Es sei angenommen, daß bei ο ein Signal auftritt, welches aus einem Wechselstromwellenzug besteht. Er geht in den Filter fo, in den Transformator tgo, wird in dler Gleichrichteranordnung rgo gleichgerichtet und liefert in dem Gitterkreis der Röhre Io an den Klemmen des Widerstandes r 1 eine konstante positive Gleichspannung, \vol>ei die Wechselstromkomponenten der Gleichrichtung von dem Kondensator C 1 kurzgeschlossen werden. Unter der Wirkung dieser positiven Polarisationsspannung· des Gitters, welche sich um die Spannung vg vermindert, zündet die Röhre Io während jeder positiven Halbwelle der Quelle Sfb. Der so erzeugte periodische Strom ergibt in der Wicklung ao des Transformators tpo einen verstärkten Wechselstrom, welcher nach Durchgang durch das Filter fe, welches seine Harmonischen unterdrückt, an dem Endee ausgesandt wird und so die Weiterübertragung des Signals bewirkt.

Die Anordnung würde jedoch, wenn sie auf den ' oben beschriebenen Teil beschränkt und symmetrisch für die andere Übertragungsrichtung ergänzt wird, nicht richtig arbeiten. Der auf der Seite e weiter übertragene Strom würde nämlich eine positiive Polarisation des Gitters von Ie über tge und rge hervorrufen, welche die Röhre Ie in der gleichen Weise wie Io zünden und so eine Signalrückkehr oder Anfachung von Schwingungen hervorrufen würde.

Um dem abzuhelfen, wird, wie bei den Rufumsetzern mit elektromechanischen Relais, eine Sperrung des Übertragungssystems vorgesehen, welches in Ruhe bleiben muß.

Diese Sperrung arbeitet in der folgenden Weise: die Wicklung bo des Tranformators tbo ist, wie es oben für ao dargelegt wurde, der Sitz einer Wechsel spannung, die über den Gleichrichter rbe an den Klemmen des Widerstandes r 4 eine durch C 4 konstant gehaltene negative Gleichspannung ergibt. Diese negative Spannung sperrt die Röhre Ie, d. h. sie. verhindert ihre Zündung. Mit anderen Worten sind die Transformatoren tpo, tbo und tge vorgesehen, damit die positive Spannung in dem Gitterkreis von Ie an den Klemmen von r 2, die von dem nach e weiter übertragenen Signal stammt, kleiner ist als die negative Spannung, welche in den gleichen Gitterkreis durch die Sperreinrichtung bo, rbe, C 4 an den Klemmen des Widerstandes r 4 eingeführt wird.

Diese Anordnung wird, wie die Fig. 1 zeigt, symmetrisch für die Weiterübertragung in der Richtung e-o ergänzt.

Das beschriebene System ermöglicht demnach die Weiterübertragung der Signalgebung in den beiden Richtungen ohne jedes mechanische Organ.

Fig. 2 zeigt das Schema eines weiteren Ausführungsbeispieles eines Rufumsetzers gemäß der Erfindung. In diesem Beispiel wird eine dritte Gasröhre/a benutzt; während jedoch in dem vorhergehenden Beispiel eine Anodenwechselstromquelle Sfb mit der Frequenz der Signale verwendet werden mußte, wird hier eine Gleichstromanodenquelle verwendet, welche die gemeinsame Anodenquelle der Verstärker einer Station sein kann.

Die Organe, welche die gleichen Bezugszeichen wie in dem vorhergehenden Beispiel haben, haben die gleichen Aufgaben. Die weiteren Organe dienen zur abwechselnden Löschung und Zündung mit der Signalfrequenz der Röhre, welche die Weiterübertragung bewirkt. Außerdem sind die Filter fo und fe weggelassen und durch die Siebwirkung ersetzt, welche durch die Resonanzabstimmung der Primärwicklungen der Transformatoren fgo und tge mit den Kondensatoren C 5 und C 6 erzielt ist.

Die Gleichrichter rgo und rge sind an den Sekundärwicklungen von tgo und tge weggelassen, so daß die Signale an den Gittern von Io oder Ie nicht mehr eine Gleichspannung erzeugen, sondern die Signalwechselspannung selbst, die je nach dem Übersetzungsverhältnis mehr oder weniger verstärkt ist. Außerdem besitzen die Transformatoren tgo und tge je eine Tertiärwicklung co und ce, welche in den Gitterkreis der Hilfsröhre la in Reihe

ίο mit einem Widerstand r 7 eingeschaltet sind. Die Gitterpolarisation dieser Röhre wird, wie bei den Röhren Io und Ie, durch eine Spannung ^g bewirkt.

Widerstände r 5, r 6 können in den Gitterkreisen

vorgesehen werden, um den Gitterstrom zu l>egrenzen.

Die Anode der Röhre la ist mit den Anoden der Röhren Io und Ie, über Hilfstransformatoreni tao und tue gekoppelt. Widerstände rpo, rpe und rpa sind zur Begrenzung der Anodenströme vorgesehen.

Die Anoden werden durch eine positive Spannung f va gespeist. Schließlich sind in den drei Anodenkreisen die Transformatoren oder die Widerstände durch Kondensatoren C 7, C 8 bis C 13 überbrückt. Diese Organe, welche in dem als erstes Beispiel I)€schrie1>enen System nicht vorhanden waren, bilden, wie olx?n erwähnt, die Einrichtung, welche die abwechselnde Zündung und Löschung der die Signale weiter übertragenden Röhren Io oder Ie ermöglicht. Bekanntlich kann nämlich eine gashaltige Röhre mit Anodengleichspannung va, wenn sie einmal gezündet ist, nicht erlöschen, wie auch die Gitterspannung geändert werden möge.

Diese Anordnung arbeitet in der folgenden Weise: Es sei angenommen, daß ein Signal in der Richtung o-e weiter ül>ertragen werden muß und daß die erste Halbwelle des Signals die Röhre Io durch Induktion einer positiven Spannung in dem Gitterkreis gezündet hal>e. Gleichzeitig wurde auf Grund der Richtung der Wicklung co in dem Gitter der Röhre la eine negative Spannung induziert, so daß diese Röhre nicht zünden konnte. Bei der folgenden Halbwelle des Signals nehmen die in den Gittern induzierten Spannungen umgekehrte Polaritäten an. Folglich zündet die Röhre la. Bei der Zündung entstellt wegen des vernachlässigbaren inneren Widerstandes der Gasröhren und der Anwesenheit der Kapazitäten Cj, C 8 und C 13, durch welche sich der Anodenkreis schließen kann, eine Olxrstromspitze. Dieser Ül>erstrom induziert in dem Anodenkreis von Io durch Vermittlung von tao eine Spannung, die entgegengesetzt und größer ist als va. Diese Röhre erlischt, und da ihre Gitterspannung jetzt negativer ist als —vg, bleibt sie erloschen, solange die zweite Halbwelle des Signals dauert. Bei der folgenden Halbwelle zündet die Röhre Io erneut und die Röhre la erlischt durch die gleiche Überstromerscheinung in dem Transformator tao und den Kondensatoren C 9 und Cn. Dieser Vorgang setzt sich so lange fort, wie das Wechselsignal dauert.

Im übrigen erfolgt die Weiterübertragung der Signale und die Sperrung des umgekehrten Weges wie in dem vorhergehenden Beispiel.

Fig. 3 zeigt eine Variante des vorhergehenden Beispieles, soweit die Einrichtung für die abwechselnde Löschung der Röhren Io oder Ie in Betracht kommt. Die Löschung der Röhren wird durch eine Kopplung der Anoden von Ie und Io durch die Kapazität C I15 und der Anoden von la und Ie durch die Kapazität C 14 an Stelle der induktiven Kopplung durch die Transformatoren tao und tae erreicht. Daher wurden nur die Röhren und die Kopplung der Anoden dargestellt, während das übrige Schema das gleiche wie in dem vorhergehenden Beispiel bleibt.

Die Löschung spielt sich, nach folgendem Vorgang ab: Es sei angenommen, daß die Röhre Io gezündet hat. Ihr Anodenpotential ist gleich dem Spannungsabfall in der Röhre und somit klein gegen die Spannung von va. Hingegen ist, wenn die Röhre la erloschen ist, ihr Anodenpotential gleich va. Der Kondensator C15 ist demnach geladen. Wenn la zündet, wird die Spannung an den Klemmen von C 15 Null, der sich in den beiden in Reihe liegenden Röhren entlädt, und dadurch wird die Zündung von la bestärkt und Io gelöscht, da der Entladestrom in dieser Röhre in umgekehrter Richtung fließt und sich von dem Zündstrom abzieht. Dieser Vorgang wiederholt sich bei den folgenden Halbwellen des Signals.

Alle beschriebenen Beispiele verwenden gashaltige Röhren mit drei Elektroden, es ist jedoch klar, daß man, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, Röhren mit einer größeren Anzahl von Elektroden verwenden kann. Diese Röhren können eine kalte oder geheizte Kathode besitzen. Die Heizkreise wurden in den Figuren nicht dargestellt. Die erfindungsgemäßen Anordnungen sind zur Weiterübertragung von Signalen anwendbar, welche aus niederfrequenten Wellenzügen bestehen. Die mit Anodengleichspannung gespeisten Anordnungen können Signale mit mehreren Frequenzen übertragen, wodurch ihre praktischen Anwendungsmöglichkeiten gesteigert werden können.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Anordnung zur Rufumsetzung in einer zweidrähtigen Fernsprechleitung, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Übertragungsrichtung ein Thyratron vorgesehen ist, dessen Gitterkreis eine Quelle für negative Polarisation und einen Widerstand umfaßt, der von dem einfallenden gleichgerichteten Rufstrom gespeist wird, derart, daß sich, wenn ein Ruf ankommt, an den Klemmen dieses Widerstandes eine Spannung entwickelt, die größer und von umgekehrter Richtung als die negative Polarisationsspannung ist, woibei der Anodenkreis dieses Thyratrons eine Wechselspannungsquelle von iao gleicher Frequenz wie der zu übertragende Rufstrom und einen Transformator umfaßt, dessen Sekundärwicklung den Leitungsteil hinter der Anordnung speist, welche außerdem Mittel zur Sperrung des Thyratrons, welches keinen Ruf ül>erträgt, aufweist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sperrung des Thyratrons, welches nicht in Tätigkeit treten soll, der Anodenkreis jedes Thyratrons die Primärwicklung eines Transformators enthält, dessen Sekundärwicklung über Gleichrichter und eine Ausgleichskapazität einen in den Gitterkreis des anderen Thyratrons eingeschalteten Widerstand speist, wobei die Werte dieser verschiedenen Elemente in der Weise bestimmt sind, daß die Potentialdifferenz, welche an den Klemmen des Widerstandes entsteht, wenn das erste Thyratron gezündet ist, größer und von entgegengesetzter Richtung als diejenige ist, welche andererseits durch diesen Ruf in diesem selben Gitterkreis erzeugt wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch ι und 2 zum Betrieb mit einer Gleichspannungsquelle, dadurch gekennzeichnet, daß für die beiden Übertragungsrichtungen ein einziges Hilfsthyratron vorgesehen ist, dessen Anodenkreis mit dem Anodenkreis der beiden Hauptthyratrons gekoppelt ist und dessen Gitterkreis zwei Wicklungen aufweist, welche die Tertiärwicklungen des Eingangs- bzw. Ausgangstransformators as der Anordnung bilden, wobei diese verschiedenen Elemente in der Weise bestimmt sind, daß, wenn einer der Transformatoren eine Halbwelle des Rufstromes empfängt und die in seiner Sekundärwicklung induzierte Spannung positiv ist, die Zündung des entsprechenden Hauptthyratrons bewirkt wird, und wenn die Spannung in seiner Tertiärwicklung negativ ist, die Zündung des Hilfsthyratrons verhindert wird, während, wenn der Transformator die andere Halbwelle des Rufstromes empfängt, die Gitterspannung des Hilfsthyratrons positiv wird, dieses zündet und sein Anodenstrom in dem Anodenkreis des Hauptthyratrons eine Spannung induziert, die größer und entgegengesetzt als die anfängliche Anodenspannung ist, so daß dieses Thyratron erlischt und derselbe Zyklus sich bei jeder Halbwelle wiederholt.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Kopplung zwischen den Anoden des Hilfsthyratrons und den beiden Hauptthyratrons durch eine elektrostatische Kopplung ersetzt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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