DE879841C

DE879841C - Gas discharge device for circuits that respond to simultaneously occurring processes

Info

Publication number: DE879841C
Application number: DES24510A
Authority: DE
Inventors: Walter Schneider
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-08-20
Filing date: 1951-08-21
Publication date: 1953-06-15

Description

Gasentladungsvorrichtung für Schaltungen, welche auf gleichzeitig auftretende Vorgänge ansprechen Auf vielen Gebieten der Nachrichtentechnik be- steht die Notwendigkeit, Schaltungen aufzubauen, welche auf gleichzeitig auftretende Vorgänge ansprechen, und,'als Koinizidenzschaltungen bezeichnet werden. Sofern man vermeiden will, diese Schaltun,-en durch eine Vielzahl von clektromagnetischen P-elais, wie sie in der Fernmeldetechnik üblich sind, aufzubauen, kann man elektronische Entladungsvorrichtungen benutzen, deren Elektroden dann, diej,-nige Anzahl von Spannungsimpulsen zugeführt wird-, "velche den Koinzidenzvorgang auslöst. Es ist üblich und naheliegend, solche Schaltungen- mit Entladungsvorriclitung,len, so aufzubauen-, daß bei Koinzidenz die Zündung einer Gasentladungsstrecke erfolgt und damit ein mehr oder weniger kräftiger Eiitlad-un;-sstrom fließt, d;erdann in weiterenSchaltei,ein-en-t-en zweckentsprechende Vorgänge auslöst. Die Schwierigkeit dieser Art von Koin,zid-en.,röhren besteht darin, daß die Ampl:itude der Ein-zelimpulst nach oben so begrenzt sein muß, daß keinesfalls durch irgendwelche Vorgänge eine ungewollte Zündung, beispielsweise durch einen, zu 'hohen Einzelimpuls, außerhalb der Koinziden!z erfolgen darf. Andererseits müssen diese Impulse über einem ge- wissen Spannungswert liegen, welcher durch die Empfindlichkeit der Röhre gegeben ist. Somit ergibt sich eine Eingrenzung der Steuerwerte, die, besonders im Hinblick auf die von vielen. zufälligen Faktoren, abhängigen Zündeigenschaften derartiger Gasentladungsvorrichtungen, wie sie z. B. von. Betriebsspannungsschwankungen, Gasverunreinigungen, Alterserscheinungen usw. herrühren, als sehr störend empfunden wird.Gas discharge device for circuits which respond to simultaneously occurring processes In many areas of communications engineering there is the need to build circuits which respond to simultaneously occurring processes and are referred to as coincidence circuits. If you want to avoid setting up these circuits using a large number of electromagnetic P-relays, as are common in telecommunications, you can use electronic discharge devices, the electrodes of which are then supplied with the same number of voltage pulses, "Velche triggers the coincidence process. It is common and obvious to build such circuits - with discharge devices - in such a way that if they coincide, a gas discharge path is ignited and a more or less powerful charge and current flows, that is, then in further switching, one-en-t-en triggers appropriate processes. The difficulty of this type of Koin, zid-en., tubes is that the amplitude of the individual impulse must be limited upwards so that by no means by any , should such occur at 'high single pulse outside the Koinziden! operations inadvertent ignition for example by a. on the other hand, these impulses need to know out via a Voltage value, which is given by the sensitivity of the tube. This results in a limitation of the control values, especially with regard to those of many. random factors, dependent ignition properties of such gas discharge devices, as z. B. from. Operating voltage fluctuations, gas contamination, signs of aging, etc., are perceived as very annoying.

Dem,-e?,enüber beschreitet die Erfindung einen, neuen Weg. Im Gegensatz zu diesen bekannten Anordnunggen, d'ie das Zün,den einer Entladung, zur Gewinnung eines Stromes im Koinzidenzfall verwenden, wird bei der Erfindung der Koinzidenzegekt durch vollständiges oder teilweises Löschen einer bereits bestehenden Entladungsstrecke ausgenutzt. Dieses Prinzip ermöglicht es, Spannungsstöße unterschiedlicher Amplitude, deren Wert die Größenordnung des Anodenpotentials erreichen kann, zur Steuerung heranzuziehen und dabei weitgehend von Schwankungen der Betriebsspannung unabhängig zu bleiben.The invention takes a new path over this. In contrast to these known arrangements, d'ie the ignition, that of a discharge, for Extraction of a current in the coincidence case becomes the coincidence ect with the invention by completely or partially deleting an already existing discharge path exploited. This principle enables voltage surges of different amplitudes, whose value can reach the order of magnitude of the anode potential, for control purposes to be used and thereby largely independent of fluctuations in the operating voltage to stay.

Die vorliegend,-- Erfindung sei an, Hand von Ab- bildungen näher erläutert. Beispielsweise zeigt Fig. i eine derartige Vorrichtung, die in einem be- liebig gestalteten, mit Edelgas gefüllten Gefäß eine Vielzahl von, Elektroden (E1, E2, E.) enthält, der d,ie Anzahl der zur Koinzidenz herangezogenen Spannungen, vorzugsweise Impulse, entspricht, sowie einie -gemeinsame Gegenelektrode G. An diese Elektroden werden, in geeigneter Form, z. B:. mittels Übertrager, die au& den Koinzidenzvorgängen herrührenden Steuerimpulse (UL, U2, U3 . . .) gelegt. Betriebsmäßig wird, nun zwischen einer der vorbezeichneten Elektroden, -und der Gegenelektrode, die über einen Widerstand i mit der Betriebsspannungsquelle UB verbunden ist, eine Entladung aufrechterhalten. Bei Koinzidenz der vorbezeichneten Steuerimpulse wird die Spannung an der Entladungsstrecke durch den über den, Stabilisat#ionswiderstand i fließenden, Strom so weit herabgesetzt, daß die Entladung ganz oder teilweise erlischt. Die bei Koinzidenz an, diem Stabilisationswiderstand auftretende Spannungsänderung kann nun einem Schaltelement, beispielsweise einer Elektronenröhre oder einem Relais, in, üblicher Weise zugeführt werden.The present - invention is to, Hand of waste formations closer explained. For example, FIG. I such a device comprising, in a loading arbitrarily designed, filled with inert gas vessel, a plurality of, electrodes (E1, E2, E.), the d, ie the number of zoom drawn into coincidence voltages, preferably pulses, corresponds, as well as a common counterelectrode G. To these electrodes, in a suitable form, z. B: by means of a transformer, the control pulses (UL, U2, U3... ) resulting from the coincidence processes are placed. In operational terms, a discharge is now maintained between one of the aforementioned electrodes and the counter electrode, which is connected to the operating voltage source UB via a resistor i. When the aforementioned control pulses coincide, the voltage at the discharge path is reduced by the current flowing through the stabilization resistor i so far that the discharge is completely or partially extinguished. The voltage change occurring when there is a coincidence of the stabilization resistor can now be fed to a switching element, for example an electron tube or a relay, in the usual manner.

Durch geeignete Wahl dIer Betriebsspannung und des Stabilisationswiderstandes kann. man einen. Betrieb bei sehr kleinen Anodenströmen erzielen. Ein, weiterer Fortsehritt der Erfindung liegt darin, den Stahilisationswi4erstand so zu dimensionieren, daß der Arbeitspunkt der vorbezeichneten Entladung im Gebiete der selbständigen Townsend-Rntiladung, die durch eine schwach fallende I"-U" Kenn,1.i-nie chara!I<t.erisiert ist, liegt. Damit wird nämlich vermieden-, daß ein -unter Umständen, beträchtlicher Spannungsstoß beim Löschen der Entladung auftritt, die dann. -eintreten würde, wenn der Arbeitspankt beispielsweise imGebietederGlimmentladung zn liegen würdie.By a suitable choice of the operating voltage and the stabilization resistor can. one one. Achieve operation at very low anode currents. Another The progress of the invention consists in dimensioning the steel resistance so that that the working point of the aforementioned discharge in the area of the independent Townsend-Rntiladung, which is generated by a weakly falling I "-U" Kenn, 1.i-nie chara! I <t is, lies. In this way it is avoided that a - under certain circumstances, considerable Voltage surge occurs when clearing the discharge, which then. - would occur if the working range, for example, would lie in the area of the glow discharge.

Bei der in Fig. i gezeigt-en Schaltung müssen alle Spannungen (U" U2, U3 ... ), die an der Koinzidenz, beteiligt sein. soll-en, positiv gegen- die Elektroden (E.1, E2, E3) wirken,. In diesem Falle wirktdann E., E2, E, jeweil's als Kathode und die Gegendektrode G als Anode.When in Fig. I shown-en all circuit voltages (U "U2, U3 ...) that may be involved in the coincidence. Have to-ene, positive counter electrodes (E.1, E2, E3) In this case E., E2, E, act as cathode and counter electrode G as anode.

Durch geeignete Zuführung der Betriebsspannung, wie sie z. B. Fig. 2 zeigt, kann man aber auch eine entsprechende Vielzahl von, Spannungen ul , , u2f1 u3 ' , welche sämtlich negativ bezogen auf die Elektroden, El, E2, E, wirken-, verwenden und erhält nach dem gleichen. Prinzip bei Koinzidenzen eine analoge Änderung der Spannung an den Entladungsstrecken.By suitable supply of the operating voltage, as it is, for. B. Fig. 2 shows, but one can also use a corresponding number of "voltages ul , " u2f1 u3 ', all of which have a negative effect on the electrodes, E1, E2, E, and are obtained in the same way. Principle in the case of coincidences, an analog change in the voltage at the discharge paths.

Die Fig. 3 dient zur weiteren Erläuterung der physikalischen Verhältnisse. Die zwischen dem heißen, Punkt der Betriebsspannung und der kalten Elektrode einer der Entladungsstrecken liegende Spannung UBk ist in Abhängigkeit von dem über die Entladungsstrecke, fließenden Strom I dargestellt. Der Arbeitspunktder Entladungsstrecke. wird durch den Schnittpunkt dieser Kennlinie mit der Widtrstandsgeraden- 2, die durch den Wert des Stabilisationswiderstandes bestimmt ist, in das Gebiet 4 der selbständigen Townsend-Entladung gelegt. Dieser Arbeitspunkt ist innerhalb verhältnismäßig großer Grenzen, des Stromes verschiebbar. Bei dieser Betriebsart sind die Spannungsunterschiede zwischen den. als Anoide und Kathode wirkend,en Elektroden praktisch vernachlässighar und liegen in der Größenordnung von, wenigen Volt. Es liege nun beispielsweise an allen Entladungsstrecken mit Ausnahme der letzten ein Signal; so bleibt die durch den Stabilisationswiderstand stabilisierte Entladung auf der letzten übrigbleibenden Entladungsstrecke dennoch bestehen. Erst wenn auch diese bei gleichzeitigem Vorhandensein der anderen Impulse ihren, Steuerimpuls erhält, löscht die Entladung, und die Widerstandsgerade nimmt die in Fig. 3 gezeigte Lage 5 ein, wobei der nutzbare Spannungsstoß AU entsteht. 3 serves to further explain the physical relationships. The voltage UBk between the hot point of the operating voltage and the cold electrode of one of the discharge paths is shown as a function of the current I flowing over the discharge path. The working point of the discharge path. is placed through the intersection of this characteristic with the resistance line 2, which is determined by the value of the stabilization resistance, in the area 4 of the independent Townsend discharge. This working point can be shifted within relatively large limits of the current. In this operating mode, the voltage differences between the. Acting as anoids and cathodes, the electrodes are practically negligible and are of the order of a few volts. For example, there is now a signal on all discharge paths with the exception of the last one; so the discharge stabilized by the stabilization resistor remains on the last remaining discharge path. Only when this also receives its control pulse with the simultaneous presence of the other pulses does the discharge extinguish, and the resistance line assumes the position 5 shown in FIG. 3 , the usable voltage surge AU occurring.

Es sei noch erwähnt, daß diese Schaltung auch für Steeuerwechselsparmungen geeignet ist, sofern man. Maßnahmen, trifft, -daß diese Wechselspannungen, zueinander ungefähr gleiche Phasenlage haben.It should also be mentioned that this circuit can also be used for steering change savings is suitable, provided one. Measures, takes, -that these alternating voltages, to one another have approximately the same phase position.

Claims

PATENT CLAIM- i. Gas discharge device for coincidence circuits, consisting of two or more electrodes, preferably designed as cold cathodes, which are arranged opposite a counter-electrode, in which a discharge is maintained between one of the electrodes and the counter-electrode during operation, characterized in that means are provided for in the event of coincidence of. voltages applied to the electrodes, in particular pulses, to extinguish the discharge in whole or in part.

2. Gas discharge device according to claim. i, characterized in that a discharge to be maintained during operation. stabilizing high-ohmic resistor is provided so that the discharge in the gel> iet .der independent Townsend discharge is operated. 3. Gas discharge device according to claim i or g, characterized by such a structure that the discharge is optionally controllable by corresponding respectively either all positive or all negative continuous voltages.