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Schaltungsanordnung zur Erzeugung verzerrter Fernschreibzeichen, deren
Verzerrungsgrad stetig einstellbar ist Schaltungsanordnungen zur Erzeugung verzerrter
Fernschreibzeichen werden in der Fernschreibtechnik benutzt, um die Grenzen der
Übertragungsfähigkeit von Fernschreibleitungen zu bestimmen. Außerdem dienen sie
zur Aufnahme der Vorverzerrungskennlinien von Fernschreibsystemen, z. B. in der
Wechselstromtelegrafie, Unterlagerungstelegrafie usw. Im Betrieb will man mit derartigen
Vorverzerrern jene maximale Verzerrung für eine Leitung oder ein Übertragungssystem
bestimmen, die für das angeschaltete Fernschreibgerät, z. B. eine Fernschreibmaschine,
noch zulässig ist, ohne, daß der vorhandene Spielraum dieser Geräte, überschritten
wird. Man gewinnt hierdurch einen Anhalt fär die Güte der I.ei:tung und damit ein
Maß für die Sicherheit der zu übertraigenden Nachricht. Für Betriebsmessungen genügt
es meist, einige wenige Werte zu erfassen. Vorverzerrungsstufen von 1o zu ro% bis
zu einem Wert von 50% der normalen Schrittlänge eines Zeichens sind in den meisten
Fällen ausreichend. Für die Durchführung von Entwicklungsaufgaben und für die Fehlersuche
ist es dagegen; erwünscht, die Vorverzerru.ng der Zeichen. stetig bis zu einem Wert
von 50% der normalen Schrittlänge eines. Zeichens verändern zu können, wenn man
die Kennlinie eines Übertragüngssystems
lückenlos aufnehmen wild.
Man erhält dabei auch gewisse Anhaltspunkte über die Verzerrung dies Übertragungssystems
ails Funktion der Schrittgeschwindigkeit und damit den Übertragungsleitwvert.
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Es sind bereits Einrichtungen zur Verzerrung von: Fernschrenhzeichen
bekannt, hei denen der Verzrerrungs:gräid stetig eingestellt werden. kann. Diese
Einrichtungen arbeiten mit Relais in der Weise, daß die unverzerrten Zeichen auf
die eine Wicklung eines podari;s.ierten Relais, gegeben werden, wähnend die andere
Wicklung über einen Widerstand und gegebenenfalls noch eine Batterie kurzgeschlossen
wird. Durch Ändern der Größe des verwendeten Widerstandes lassen sich die übertragenen
Zeichen verzerren: Diese mit Relais, arbeitenden Vorverzerrer haben jedoch die nachteilige
Eigenschaft, daß ihre Umschlagszeit, I#',ontaktzeit sowie die Prellzeiten mit in
die Messung eingehen und schwer eliminierbar sind. Dadurch entstehen in der Kontaktgabe
der verwendeten Vorverzerrerrelais merkbare: Unsicherheiten und damit zusätzliche
unerwünschte Verzerrungen.
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Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten-, mit Relais arbeitenden
Verzerrereinrichtungen und verwendet trägheitslos arbeitende Elektronenröhren, zur
Verzerrung der Zeichen.
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Gemäß der Erfindung wirken die von einem Impulssender, z. B. einer
Fernschreibmaschine, abgeleiteten Zeichen auf eine halbselbständige Kippschaltung,
an deren regelbaren frequenzbestimmenden. Gliedern der Verzerrungsgrad der Zeichen
als Funktion der Zeitkonstante dieser Glieder veränderbar und einstellbar ist.
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Um von der Kurvenform der von dem Sender abgeleiteten Zeichen unabhängig
zu sein:, werden die Zeichen zweckmäßig über eine Röhrenschaltung mit Amplitudenbegrenzer
und naclifälgender Verstärkung in, Rechteckzeichen umgewandelt.
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Ein Ausführungsbeispiel- der Erfindung soll an Hand von drei Figuren
näher erläutert werden. Fig. i zeigt die Schaltungsanordnung des Verzerrers; Fig.
2 zeigt eine an, sich bekann-be Multivibratorschaltung, die in bestimmter Abänderung,
nämlich einmal als, halbsielbs.tänd'ige Multivibratorschältung und zum zweiten als
unselbständige Muiltivibratorsdhaltung, .in den Schaltungsteilen B und C der Fig.
T verwendet wird; Fig. 3 ze4-t die Arbeitsweise der halbselbständigen Multivibratorschadtung
B nach Fig. i bei Einstellung eines beistimmten Verzerrungsgrades..
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Am, die Klemmen, 2, der Schaltung nach Fig. i werden Doppelstromzeichen
beliebiger Kurvenform gegeben. Es ist daher nicht nötig, daß der Senderausgang_
Rechteckzeichen liefert. Die Doppelstramz.eichen gelangen über die: Schialter U31
und .U32 . auf den Gitterkreis der Verstärkerröhre R i. Der Gitterkreis dieser Röhre
enthält zwei Gleichrichter GL i timid G12, die parallel gegeneinandergeschadtet
sind: Sie dienen zur Amplitudenbegrenzung der einlaufenden Zeichen. Im Anodenkreis
der Röhre R i stehen dann praktisch rechteckige Zeichen der in Fig. 3 a angegebenen
Form zur Verfügung. In den Anodenkreis der Röhre R i ist die Primärwicklung eines.
Übertragers U geschaltet, in dessen Sekundärwicklung bei jedem Schritteinsatz, wie
es Fg. 31) zeigt, kurze Spannungsspitzen wechselnder Richtung entstehen.
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Es spei angenommen, daß an den Enden 3, 4 der Sekundärwicklung des
Übertragers U infolge einer induzierten Spannungsspitze eine Spannung liegt, deren
--Pol sich bei 3 und deren --Pol sich bei 4 befindet. Diese Spannung wird der Gleichrichteranordnung
G1 3 zugeführt. Von der Klemme 3 wird dann -[- -Potential über den oberen
Gleichrichter der Gleichrichtemgruppe G13, den Schalter U ä2, U24
an den Gitterkondensator C i der unselbständigen Multivibratorschaltung C gelegt.
Dieser Plusspannungsstoß bewirkt, wie später beschrieben wird, eine Zündung der
Verstärkerröhre R 5 bei gleichzeitiger Löschung der Verstärkerröhre R 4. Von der
Klemme 4 wird über dien. mittleren Gleichrichter der Gleichrichtergruppe G13-Potential
an die Kathode der Verstärkerröhren R4, R5 der unselbständigen Multivibrators:chaltung
C angelegt.
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Bei Wechsel der Polarität an den Klemmen 1,:2 und damit an den Klemmen
3, 4 des ÜUbertragers fl, also in dem Fall, wo an der Klemme 4 positives., an der
Klemme 3 dagegen negatives Potential liegt, gelangt +-Potential über den: unteren
Gleichrichter der Gleichrichtergruppe G13, den Schalter U2-i, Schalter Uii,
Schalter U i2, Schalter U23 auf den Gitterkondensator C 2 der R4 der Multivibratorschaltung
C, zündet diese und löscht dadurch die Röhre R 5. Durch die Gleichrichtergruppe
G13 wird also der Weg fair die Trem- und für die Zeicheneinsätze getrennt.
Die Multivibratorschaltung C dient lediglich zur Erzeugung von genauen Rechteckzeichen
im Ausgangskreis 5:, -6 der Verzerrungsanoednun.g. Solden die Zeichen,, die über
i, 2 auf den Eingangskreis der S chaltung gegeben sind, verzerrt werden, so werden
die Schalter U i i und U 12 umgelegt. Beim Umlegen .dieser Schalter wird,
die halbselbständige Multivibratarschaltung B wahlweise in den Weg der Trenn- oder
Zeicheneinsätze zwieohen den Eingang und Ausgang der Verzerrerschaltung eingeschleift.
Durch Regelung des Widerstandes R der halbiselbständigen Multivibratorsehaltnuig
B kann die Zeitkonstante der im Gitterkreis der Verstärkerröhre R 3 liegendem: Widorstandskondensatorkombination_
C, R geändert werden. Die Zeitkonstante dieser Wiiderstandskondensatorkombination
bestimmt den. Verzerrungsgrad der von dem Verzerrer abgegebenen Zeichen.
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Zum Veriständnis der Wirkungsweise der 'halbselbständigen Multivibratorschältung
B bzw. der unselbständigen Mul:tivibratörschaltung C sei zunächst die Arbeitsweise
einer selbständigen Multivibratorschaltung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, erläutert.
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Es sei angenommen, daß in den Röhren h i und V.21 ein Anodenstrom
fließe. Da: die Gitter an den gegen die Kathoden positiven - Punkten M
und
N liegen, fließen auch Gitterströme, die über die Widerstände W i und W2 entsprechende
Spannungsabfälle erzeugen. Steigt nun z. B. der Anodenstrom in dem Widerstand W
i aus irgendeinem Grund, so wird der Punkt M negativer. Dadurch wird auch das Gitter
G i der Röhre l#" i negativer. Die Folge- davon ist, daß der Anodenstrom in dem
Widerstand W:2, abnimmt und der Punkt N positiver wird. Dadurch wird auch das Gitter
G 2 der Röhre V2 um einen gewissen Betrag positiver. In der Folge steigt der Strom
in dem Widerstand W i weiter an, während der Strom in dem Widerstand W:2 abnimmt,
bis er schließlich zu Null wird. Während des Ansteigens der Spannung an dem Punkt
N wurde die Spannung an dem Gitter G 2 der Röhre V2 durch stärker werdenden Gitterstrom
an einem übermäßigen Ansteigen verhindert. Nunmehr gleicht sich die auf dem Kondensator
C i befindliche Ladung über den Widerstand R i langsam aus und der Anodenstrom durch
den Widerstand WZ setzt wieder ein. Dadurch wird der Punkt N negativer, ebenso
das, Gitter G:2 der Röhre b'2. Die Folge davon ist, daß der Anodens s trom durch
den Widerstand Wi zurückgeht, bis er zu Null wird und dadurch den Strom durch den
Widerstand W2 auf volle Größe gesteuert hat. Praktisch vollzieht sich der eigentliche
Kippvorgang in wenigen Mikrosekunden, wobei die Frequenz des Kippvorganges durch
die Zeitkonstante der Widerstandskondensatorkombinationen R i, C i und R2., C2 bestimmt
wird.
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Die selbständige Multivibratorschaltung nach Fig. 2 läßt sich in eine
halbselbständige Multivibratorschaltun!g abwandeln, wenn man die Röhrenschaltung
lediglich mit einer Widerstandskondensato,rkomb,ination ausrüstet, die andere aber
durch einen Spannungsteiler von einer negativen Vorapannung aus ersetzt, und dem
einen Gitter der Röhre Wi (Fig.2) zur Auslösung des Kippvorganges einen Spannungsstoß
aufdrückt. Die Abwandlung der selbständigen Multivibratorschaltung nach Fig. 2 in.
eine halbselbständige, zeigt die Fig. i im Schaltungsteil B.
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Es sei angenommen, daß bei der halbselbständigen Multivibratorschaltung
B (Feg. i) in der Röhre R 3 Anodenstrom fließe, während die Röhre R2 gesperrt sei.
Durch einen positiven Spannungsstoß auf den Kondensator C3 und damit auf das Gitter
der Röhre R2 beginnt in der Röhre R2 ein Anodenstrom zu fließen. Dadurch wird die
Röhre R 3 infolge Negativwerdens des Gitters für eine Zeit gesperrt, die durch die
Konden:satorwiderstandskombination R, C bestimmt wird. Nach Ablauf dieser Zeit kippt
die Anordnung wieder in den Ausgangszustand zurück, d. h. die. Röhre R 3 wird durchlässig
und die Röhre. R:2 gesperrt. Der Sperrzustand für die Röhre R 2 bleibt so lange
bestehen, bis wieder ein neuer +-Spannungsstoß auf den Kondensator C3 und das Gitter
der Röhre R 2 gegeben wird.
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Ersetzt man die Widerstandskondensatorkombination R, C in dem Schaltungsteil
B durch eignen Spannungsteliler, wie er im Gitterkreis der Röhre R 2 angeordnet
ist, so erhält man eine Schaltung, die als unselbständige Multivibratorschaltun,g
wirkt (s. Schaltungsteil C der Fig. i).
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Die Multivibratorschaltung C, die; wie oben gesagt, zur Erzeugung
von Rechteckzeichen dient, kann. nur zum Kippeln veranlaßt werden, wenn ein +-Spannungslstoß
wechselweise auf die Kondensatoren C2 bzw. Ci gegeben wird: Ist beispielsweise die
Röhre R5 durchlässig und die Röhre, R.-gesperrt, so wird durch einen positiven Spannungsstoß
auf den Kondensator C 2 bzw. das Gitter der Röhre Cq. die Röhre Rq, durchlässig
und dadurch die Röhre R 5 gesperrt. Ein Umschwingen in die andere Betrielbislage
kann nur erfolgen:, -wenn ein -weiterer -I-- Spannungsstoß nunmehr auf den Gitterkondensator
C2: der Röhre R5 gegeben wird.
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Wie bereites angedeutet, wird zur Verzerrung der Telegrafierzeichen
die halbselbständige Kippschaltung B, die die Röhren R 2 und R 3 umfaßt,
verwendet. Entstehen im Anodenstromkreis der Röhre R i Rechteckzeichen mit einem
Kurvenverlauf nach Fig. 3 a, so, entstehen in der Sekundärwicklung des übertrageirs
fI Spannungsstöße wechselnder Richtung gemäß dem Kurvenverlauf nach Fig. 3 b. In
der Annahme, daß die Schalter U i i und U i2 umgelegt sind und bei Zeichenschritteinsätzen,
d. h. bei Stromübergängen von -I- nach -im Eingangskreis, also die Klemme .4 des
übertragers Ü positiv gegen Klemme 3 ist, gelangt ein +-Sp-annunlgsstoß über den
unteren Gleichrichter der Gleichrichtergruppe G13, Schalter U21, umgelegten
Schalter U i i auf den Kondensato1r C 3 der halbselbständigen Multivibratorschaltung
B. In diesem Augenblick wird die Röhre R2 durch den -f-- Spannurngsstoß gezündet,
während die Röhre R 3 gesperrt wird für eine Zeit, die durch den Kondensator C und
den Widerstand R bestimmt wird.
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Nach einer, durch die Zeitkonstante C, R bestimmten Zeit kippt die
halbselbständige Multivibratorschaltung B in den ursprünglichen Zustand zurück,
in dem die Röhre R 2 gesperrt, die- Röhre R 3 aber durchlässig ist. Dabei wirkt
ein Ladestoß des Kondensators C d. über die Gleichrichtergruppe GZ q. als ----Spannungsstoß
über den umgelegten Schalter U n2, Schalter U 23 auf den Gitterkondensator C:2 der
unselbständigen Multivibratorschaltung C, der die Röhre R a zündet und die Röhre
R 5 sperrt.
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Ein Trennschritteinsatz im Eingangskreis ruft an den Klemmen 3, 4
des Übertra!gers Cl einen Spannungsstoß entgegengesetzter Richtung hervor. In diesem
Fall ist die Klemme 3 positiv gegen 4. Infolgedessen wirkt dieser Stoß; wie oben
beschrieben, über den oberen Gleichrichter der Gleichrichtergruppe G13 und
die Schalter U2!2 und LT 2%4 unmittelbar auf den Gitterkondensator C i der Röhre
R 5 und wirft die unselbständige Kippschaltung C in den Zustand, in dem die Röhre
R 5 Anodenstrom führt und die Röhre Rq. gesperrt ist.
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Mit Hilfe der halbselbständigen Multivibratorschaltung B ist es also
möglich,, im Ausgangskreis den Stromzustand des Trennschrittes durch Verzögerung
des Zeichenschritteinsatzes noch eine
bestimmte Zeit länger aufrechtzuerhalten,
als es dem Zeichenachritteinsatz im Eingangskreis entspTicht, während der Trennschritteinsatz
unverzögert im Ausgangskreis zur Wirkung kommt. Den Kurvenverlauf eines derartigen
Zeichens zeigt die Fig. 3 c.
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Die Zeit t, während der der ursprüngliche Stromzustand des Zeichens
infolge der Zeitkonstantle der Widersüändskondensatorkombi:ation C, R aufrechterha1ten
wird, ist abhängig von der Größe des Widerstandes R und/otder des Kondensators C.
Man ist also durch Verändern der Größe des Widerstandes R in der Läge, die Zeichenfolgen,
wie im Kurvenbild c (Fig. 3) dargestellt, zu verzerren. Wiebereits zum Ausdruck
gebracht, ist der Verzerrungs!graid dabei abhängig von der Größe des Widerstandes
R der halbselbständigen: Multivibrator!schältung B. Selbstverständlich ist es auch
möglich, die Kapazität in, ihrer Größe zu verändern, jedoch läßt sich die Änderung
der Zeitkonstante durch einen regelbaren Widerstand einfachen- erzielen.
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Zur Prüfung und Eichung .der Schaltung nach Fig. z wird von der Netzspannung
eine Prüfspannung abgeleitet, die über die Schalter U31 und U32 auf die Verstärkerröhrens.chaltung
A, die die- Röhre R z enthält, gegeben wird. Durch Umlegen der Schalter U2r bis
Ua@4 wird die Richtung der Verzerrung bestimmt. Die Einstellung der Verzerrung erfolgt
mit Hilfe des Instruments T, das in den Anodenkreis der selbständigen Mültivibratorschaltung
C gelegt ist.