DE841924C - Empfangsschaltung fuer Niederfrequenz- oder Traegerstromfernsprechsysteme - Google Patents

Description

(WiGBI. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 19. JUNI 1952

p 24581 VIIIaf2ia* D

ist als Erfinder genannt worden

Bekanntlich sind bei Fernsprechsystemen nicht nur die Sprechströme, unter denen auch Musikströme verstanden werden können, sondern auch Wahl-, Rufsignale u. dgl. zu übertragen.

Auf der Senderseite haben diese Signale die Form von Gleichstromimpulsen, sie werden jedoch bei Trägerstromfernsprechsystemen und auch bei Niederfrequenzsystemen, bei denen die Übertragung durch pupinisierte Kabel vermittelt wird, in Wechselstromimpulse umgewandelt, deren jeder aus einer Anzahl von Perioden einer Niederfrequenz- oder Hochfrequenzschwingung zusammengesetzt ist und die in solcher Form übertragen werden. Auf der Empfangsseite müssen diese Impulse wieder in Gleichstromimpulse umgewandelt werden.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Empfangsschaltung für Niederfrequenz- oder Trägerstromfernsprechsysteme zur Verstärkung von Niederfrequenzsprechströmen und für den Empfang von Signalimpulsen mit im Sprechfrequenzband liegender Frequenz.

Es sind also die übertragenen Impulse aus einer Anzahl von Perioden einer Schwingung zusammengesetzt, deren Frequenz innerhalb des Sprechfrequenzbandes von z. B. 300 bis 3000 Hz liegt und z. B. 2500 Hz beträgt.

Diese Signalimpulse müssen also auf der Empfangsseite von den Sprechströmen getrennt werden, und zwar derart, daß die Signalimpulse keine Störungen im übertragenen Gespräch und daß andererseits Schwingungen von 2 500 Hz in den Sprechströmen

keine Störungen in der Signalisierung herbeiführen können.

Es ist bereits bekannt, zu diesem Zweck eine Schaltung zu verwenden, die zwei Elektronenröhren enthält. Dem Eingangskreis der ersten Elektronenröhre • wird das empfangene Signal zugeführt, das durch diese Röhre bis zum erwünschten Pegel verstärkt wird. Dem Ausgangskreis dieser Röhre werden die Sprechströme entnommen, wobei auch ein Teil der Ausgangsspannung

ίο dem Eingangskreis der zweiten Röhre zugeführt wird, mit der das Signalrelais gesteuert wird.

In den Eingangskreis dieser zweiten Elektronenröhre sind in Reihenschaltung ein auf die Frequenz der Signalimpulse abgestimmter Kreis, ein Kreis, über dem das demodulierte Eingangssignal auftritt, und ein Kreis eingefügt, über dem das demodulierte, von einem in den Ausgangskreis dieser zweiten Röhre eingefügten, auf die Frequenz der Signalimpulse abgestimmten Kreis gelieferte Signal auftritt.

Außerdem ist in diesem Eingangskreis noch eine solche feste, negative Vorspannung wirksam, daß, wenn kein Signal zugeführt wird, die Röhre gesperrt ist.

Wird ein Impuls dem Eingangskreis zugeführt, so entsteht über dem abgestimmten Kreis eine hohe Spannung, die, wenn sie die über dem zuerst genannten Demodulatorkreis auftretende und mit negativer Polarität im Eingangskreis wirksame Spannung übersteigt, die Röhre öffnet. Die dann im Ausgangskreis auftretende Wechselspannung wird über den abgestimmten Kreis und den zweiten Demodulatorkreis mit positiver Polarität dem Eingangskreis zugeführt. Infolgedessen tritt eine Verstärkung des bereits entstandenen Ausgangsstroms auf, so daß das in den Ausgangskreis eingefügte Relais eingerückt wird.

Einer solchen Schaltung wohnen einige Nachteile inne, und zwar in erster Linie die Verwendung zweier Elektronenröhren. Weiter führt die zweite Röhre, solange keine Signalimpulse auftreten, keinen Strom.

Zur überwachung dieser Schaltung sind daher wenigstens drei Alarmierungsrelais erforderlich, und zwar eines für den Anodenstrom der ersten Röhre, eines für den Heizstrom der zweiten Röhre und eines für die Anodenspannung der zweiten Röhre. -

Außerdem muß die negative Vorspannung entweder einer Senderbatterie oder der Hauptbatterie entnommen werden, wobei die letztere Möglichkeit einen zusätzlichen Stromverbrauch bedingt.

Diese Nächteile werden durch die Schaltung nach der Erfindung behoben.

Sie weist das Merkmal auf, daß das empfangene Signal dem Eingangskreis einer Elektronenröhre zugeführt wird, deren Ausgangskreis die Sprechströme entnommen werden; mit diesem Ausgangskreis sind ein auf die Frequenz der Signalimpulse abgestimmter Kreis und ein einen Gleichrichter und eine mit ihm in Reihe liegende Parallelschaltung eines Widerstandes und einer Kapazität enthaltender Kreis gekoppelt. Die über dem abgestimmten Kreis auftretende Signalspannung und die über der Parallelschaltung auftretende gleichgerichtete Spannung werden derart kombiniert und derart einem zweiten Gleichrichter zugeführt, mit dem eine in den Eingangskreis der Elektronenröhre eingefügte zweite Parallelschaltung eines Widerstandes und einer Kapazität in Reihe liegt, daß nur beim Empfang von Signalimpulsen unabhängig von den Sprechströmen ein in den Ausgangskreis der Röhre eingefügtes, einen Signalstromkreis steuerndes Relais eingerückt wird.

Die Schaltung ist an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die empfangenen Niederfrequenzsignale werden über die Klemmen 1 und 2 und den Transformator 3 dem Eingangskreis der Elektronenröhre 4 zugeführt. Solange keine Signalimpulse auftreten, arbeitet diese Elektronenröhre irgendwo in der Mitte ihrer Gitterspannungsanodenstromkennlinie und werden die Sprechströme, gegebenenfalls Musik, der Sekundärwicklung des Transformators 5 entnommen.

Mit dem Ausgangskreis der Pentode 4 sind weiter über Transformatoren 6 und 7, die auch in Form eines einzigen Transformators mit einer Primär- und zwei Sekundärwicklungen kombiniert werden können, der auf die Signalfrequenz, z. B. auf 2500 Hz, abgestimmte Kreis 8 und der Gleichrichterkreis 9 gekoppelt.

Wird den Eingangsklemmen 1, 2 ein Signalimpuls zugeführt, so tritt über dem Kreis 8 eine hohe Wechselspannung auf, während über der Parallelschaltung des Widerstandes 10 und der Kapazität 11 eine Gleichspannung mit in der Zeichnung angegebener Polarität auftritt.

Diese Spannungen werden kombiniert und über den Gleichrichter 12 der in den Eingangskreis eingefügten Parallelschaltung des Widerstandes 13 und der Kapazität 14 zugeführt. Die Spannung über der Parallelschaltung 10, 11 hat dabei eine Sperrwirkung auf den Gleichrichter 12. Infolgedessen ist dieser Gleichrichter ausschließlich für Strom durchlässig, wenn den Eingangsklemmen i, 2 ein Signalimpuls zugeführt wird, wodurch über den Kreis 8 eine Spannung auftritt, welche die Sperrspannung übersteigt. Infolge zugeführter Spannungen von Sprechströmen mit anderer Frequenz als 2 500 Hz tritt eine Sperrspannung auf, während, wenn gelegentlich eine Sprechstromfrequenz von 2500 Hz auftritt, der Kondensator 11 über den niedrigen Widerstand des Gleichrichters sich verhältnismäßig schnell auflädt und die Spannung über" den abgestimmten Kreis noch nicht bis zur erforderlichen größeren Spannung gewachsen ist.

Beim Empfang eines Signalimpulses entsteht nun über der Parallelschaltung 13, 14 eine Spannung mit der in der Figur angegebenen Polarität. Infolgedessen wird die Elektronenröhre nahezu gesperrt, wodurch der Gleichstrom im Ausgangskreis so. stark absinkt, daß das in diesen Kreis eingefügte Signalrelais 15, mit dessen Hilfe der Signalstromkreis gesteuert wird, unwirksam wird, so daß in diesem Signalstromkreis ein Gleichstromimpuls erzeugt werden kann.

Ist der Signalimpuls beendet, so klingt die Schwingung über dem Kreis 8 ab, so daß die über diesem auftretende Spannung abnimmt, während bei passend gewählter Zeitkonstante der Parallelschaltung 10, n (z. B. 50 ms) die Sperrspannung noch eine gewisse Zeit bestehenbleibt; die Zeitkonstante der Parallelschaltung 13, 14 wird hingegen klein gewählt, z. B. 2 ms, so daß die über dieser auftretende Spannung sehr schnell abr

sinkt, wodurch die Pentode 4 wieder zum Verstärken | von Sprechströmen bereit ist.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird im Eingangskreis der Elektronenröhre eine zusätzliche negative Vorspannung erzeugt, die einer Kapazität entnommen wird, der die über einem in die Kathodenleitung der Elektronenröhre eingefügten Widerstand auftretende Spannung über einen Gleichrichter zugeführt wird, der beim Empfang von Signalimpulsen ge-

sperrt ist. ■ '

Die negative Vorspannung wird der Kapazität 17 entnommen. Diese lädt sich mittels der Spannung, die über dem in die Kathodenleitung eingefügten Widerstand 18 auftritt, mit dem ein kleiner Teil 19 des an die Speisespannungsquelle angeschlossenen Spannungsteilers in Reihe liegt.

Solange keine Signalimpulse auftreten, erzeugt der Anodengleichstrom der Röhre 4 im Widerstand 18 einen Spannungsabfall, der die eine Sperrwirkung ausübende Spannung am Widerstand 19 übersteigt. Die Kapazität 17 lädt sich dann über den Gleichrichter 20. Beim Empfang von Signalimpulsen, wobei der Anodengleichstrom sehr klein ist, ist der Gleichrichter 20 gesperrt.

Infolge dieser erzeugten negativen Vorspannung wird die etwaige Änderung des Anodenstromwerts bei Auswechslung oder Änderung der Elektronenröhren praktisch vermieden werden.

Es ist zu bemerken, daß die erzeugte negative Vorspannung beim Auftreten von Signalimpulsen vorzugsweise geändert werden soll, so daß die Zeitkonstante des zur Erzeugung dieser Spannungen verwendeten Netzwerks die Zeit des am längsten auftretenden Impulses übersteigt, und zwar von der Größenordnung von 400 ms sein muß.

Die übliche Parallelschaltung eines Widerstandes und einer Kapazität kann dabei nicht verwendet werden, da zu diesem Zweck entweder ein hoher Kapazitätswert erforderlich ist, was mit Rücksicht auf den bei Fernsprechempfängern verfügbaren Raum unerwünscht ist, oder auch ein hoher Widerstandswert verwendet werden muß. Letzteres ist auch unerwünscht, da infolge der stets auftretenden Sekundärelektronenemission des Steuergitters eine positive Steuergitterspannung auftreten kann und in den Steuergitterkreis bereits ein verhältnismäßig großer Widerstand 13 eingefügt ist.

Unter Zuhilfenahme der angegebenen Schaltung ist nun erreicht worden, daß in der Durchlaßrichtung des Gleichrichters bei der dieser einen inneren Widerstand von der Größenordnung von 10000 Ω hat, also kein positiver Gitterstrom auftreten wird, während sich in der anderen Richtung, bei welcher der innere Widerstand die Größenordnung von 30 M Ω hat, eine große Zeitkonstante ergibt.

Es ist ersichtlich, daß sich bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltung die bei der bekannten Schaltung verwendeten Alarmierungsrelais erübrigen, da das Signalrelais 15 als solches wirksam ist. Beim Ausfall oder Absinken der Betriebsspannungen der Röhre 4 wird dieses Relais eingerückt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Empfangsschaltung für Niederfrequenz- oder Trägerstromfernsprechsysteme zur Verstärkung von Niederfrequenzsprechströmen und für den Empfang von Signalimpulsen mit im Sprechfrequenzband liegender Frequenz, dadurch gekennzeichnet, daß das empfangene Signal dem Eingangskreis einer Elektronenröhre zugeführt ist, deren Ausgangskreis die Sprechströme entnommen werden, daß mit dem Ausgangskreis ein auf die Frequenz der Signalimpulse abgestimmter Kreis und ein einen Gleichrichter und eine in Reihe mit ihm liegende Parallelschaltung eines Widerstandes und einer Kapazität enthaltender Kreis gekoppelt sind, und daß ferner die am abgestimmten Kreis auftretende Signalspannung und die an der Parallelschaltung auftretende gleichgerichtete Spannung derart kombiniert und derart einem zweiten Gleichrichter zugeführt sind, der mit einer in den Eingangskreis der Elektronenröhre eingefügten zweiten Parallelschaltung eines Widerstandes und einer Kapazität in Reihe liegt, daß nur beim Empfang von Signalimpulsen unabhängig von den Sprechströmen ein in den Ausgangskreis der Röhre eingefügtes, einen Signalstromkreis steuerndes Relais eingerückt wird.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Eingangskreis der Elektronenröhre go eine zusätzliche negative Vorspannung erzeugt ist, die einer Kapazität entnommen wird, der die über einem in die Kathodenleitung der Elektronenröhre eingefügten Widerstand auftretende Spannung über einen beim Empfang von Signalimpulsen gesperrten Gleichrichter zugeführt wird.

   Angezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 742 805;
   britische Patentschrift Nr. 495 162.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   1 5056 6.