-
Schaltungsanordnung zur Erzeugung schmaler Impulse aus breiteren Die
Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von schmalen Impulsen
aus breiteren. Für diesen Zweck ist bereits eine .Schaltung bekannt, bei der das
Gitter einer Ellektronenrähre durch Rechteckimpulse mit beliebiger Impulsbreite
oder eine Sinusspannung in der gewünschten Impulsfolgefrequenz gesteuert wird, so
da.ß die Rölhre abwechselnd geöffnet und gesperrt ist. Im Anodenkreis dieser Röhre
liegt eine Spule, die durch die Flanken,der von,der gitterseitigen Steuerspannung
hervorgerufenen rechteckigen Strami.mpulse im Anodenkreis zu .Schwingungen in ihrer
Eigenfrequenz .angestoßen wird. Parai,lel zu der Spule ist ein Gleichrichter geschaltet,
der nur an einer Flanke der Anodenstrom@impulse einen Einschwingvorgang entstehen
läßt. Ebenso schneidet dieser Gleichrichter von dem entstehenden Einschwingvorgang
jeweils die zweite Halbwelle ab. Es tritt also nur die erste Halbwelle dieses Einschwingvorganges
mit großer Amplitude auf, die in einer falgenden Röhrenstufe zur Erzeugung eines
Rechteckimpulses ausgewertet wird. Zu diesem Zweck werden die ran der Spule auftretenden
Halbwellen in einer folgenden Röhrenstufe einer Amplitudenbegrenzung unterworfen.
Die übliche Art der An-'kopplung auf die nachfolgende-Stufe mit Hilfe eines RC-Gliedes
würde ,dabei aber den Nachteil mit sich bringen, daß sich durch Audionwirkung ,am
Gitter der nächsten Röhre ein Arbeitspunkt einstellt, der nur adie Verwertung der
Spitzen der erzeugten Halbwelllen gestattet. Um scharfe Impulsflanleen und eine
gute Impulsform zu erzielen, ist es aber
erforderlich, aus der ersten
Hal!bwell,e der Eigenschwingung jenen Teil herauszuschneiden, der in der Nähe der
Zeitbasis liegt. Man könnte zwar diesen Nachteil unter Verwendung einer unmittelbaren
galvanischen Kopplung vermeiden, müßte dann *aber getrennte .Anodenspannungsquellen
.für die beiden Röhren verwenden, ein Aufwand, der für die Praxis sehr unangenehm
ist, ganz abgesehen von .den sonstigen schaltungstechnischen Schwierigkeiten, die
sich stets ergeben, wenn einzelne Röhrenstufen eines Gerätes auf verschiedenen Potentialen
liegen.
-
Diese Nachteile werden gemäß def Erfindung dadurch vermieden, @daß
die Nutzimpulse von einer Spule abgeleitet werden, die in der Katho@denzuleitung
der gitterseitig abwechselnd in der Impulsfol:gefrequenz geöffneten und gesperrten
Röhre liegt, so daß die Eigenschwingungen der Spule in geöffnetem Zustand der Röhre
infolge der Gegenkopplung stark geschwächt werden, in gesperrtem Zustand der Röhre
jedoch frei ausklingen. Fair die Nutzimpulsee wird die erste Halbperiode der frei
ausklngendenSchwingung benutzt, so daß diese große Amplitude lhaben und in ihrer
Breite nur durch die Eigenschwingungsdaner der Selbstinduktion, gegeben durch deren
Eigenkapazität, nicht aber durch störende äußere Schaltelemente beeinfl ßt werden.
Für :die Dämpfung, -d. h. für die Amplitude der ersten ausgenutzten Halbscheingung,
ist nur der Ohmische Widerstand der Spule maßgebend. Mit einer solchen Anordnung
können dann @die an' .der Spule sauftretenden Halbwellen ünmittelibar galvanisch
auf das Gitter der folgenden Röhrenstufe geleitet werden, ohne getrennte Anodenspannungsquellen
für die beiden Röhren erforderlich zu machen.
-
Die Erfindung soll nun unter Hinweis auf das in Abib. i @dtargestellte
Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
-
Im Gitterkreis einer Röhre R1 liegen ein Kondensatior'Ci und ein Ableitwiderstand
W1. An die Eingangsklemmen wird eine Reihe beliebig breiter Impulse (Abb. 2 a) in
der gewünschten Impulsfolgefrequeriz igelegt. Diese ,Steue:rimpulse können in an
sich bekannter Weise aus einer sinusförm.igen Wechselspannung durch beiderseitige
Amplitudenbegrenzung (Kennlinienkniek und. Gitterstromeinsatz) gewannen wenden,
oder auch mittels eines beliebigen Kippschwingungserzeugers, beisp.ieleweise eines
Sperrschwingers. Die mittlere Gittervorispannun g stellt sich dann durch Audionwirtkung
auf einen solchen Wert ein, @daß die positiven Impulsspitzen gerade etwas ins Gitterstromgebiet
hineinragen (AM). 2a). In .der Kathodenleitung dieser Röhre liegt eine Spule
L, die mit ihrer Eilgenkapazität und einer ,gegebenenfalls zugeschalteten Parallelkapazität
CL einen Schwingungskreis bildet. Dieser Schwin.gungskrels wird durch die
von :den gitterseitigen Steuerimpulsen hervorgerufenen Stromimpulse im .Anodenkreis
angestoßen und würde nach jedem Anstoß in seiner Eigenfrequenz entsprechend der
Ei,gen.bedämpfunig ausschwingen (Kurve K1 in Abb. 2b). Die von den ansteig enden
und abfallenden Flanken der Steuerimpulse in der Spule hervorgerufenen Schwingungen
haben entgegengeisetzte Anfangsphase. Die gitterseitigen Sreuerimpul@se sind nun
So groß bemessen; daß. die Rölh:re R1 in Iden Impulspausen bis über .den Kennlinienknick
vorgespannt und @daher gesperrt wird. Dadurch tritt folgende Wirkung ein: Die ansteigende
Flanke F1 jedes Steuerimpulses öffnet die Röhre R1 und stößt die Spule L in ihrer
Eigenschwingung an. Da ,diese .Spule in der Kathoden# leiturig liegt, i-st die Röhre
in idiesem Betrieb,szustand gegengekoppelt und die an der Spule auftretende Eigenschwingung
wird stark geschwächt; der Verlmud der Xlemnvenspannung .folgt daher der Kurve K2
(Abib. 2 b) an Stelle der Kurve K1. Die" nachfolgende Flanke F2 sperrt- die Röhre
R1 und regt die Spule L wieder zu einer Eigenschwingung an, jedoch mit entgegengesetzter
Anfangsphase. Da die Röhre R1 nunmehr gesperrt ist, ist auch die Gegenkopplung unwirksam,
und die Spule L schwingt völlig unbeeinflußt entsprechend ihrer Eigenbedämpfung
(Kurve K3) aus. Die erste Halibperiode dieser bedämpften Schwingung kann nun auf
verschiedene Weise als Nutzimpuls ausgewertet wenden. Die Dauer,der Eigenschwingung,
die maßgeblich für die Impulsbreite ist, ist durch die Spulendaten gegeben und !kann
gegebenenifa@lls durch den veränderbaren Parallelkondensator CL
eingeregelt
werden.
-
Die Abb. i zeigt noch; wie die erste Halbperioide der ausgenutzten
Eigonschwiingung zweckmäßig zur Erzeugung eines idealen Rechte:ckimpulses ausgewertet
wind. Zu diesem Zweck wird die an der Spule L entstehende Spannung uL
dem .Gitter einer weiteren Rühre R2 zugeführt. Bei reiner Verstärkerwinkungdieser
Röhre wii,rde man einen Verlauf der Anodenspannutig uA am Widerstand, W" erhalten,
der durch die Kurve K4 in Ab'b. 2 c dargestellt nst. Da --die Röhre nicht vorgespannt
ist, wird die Schwingung in. den positiven Halbperiolden durch den einsetzenden
Gitterstrom unterdrückt. Die erste Halbperiode von K3, die als negativer Impuls
auf das Gitter der Röhre R2 wirkt, wird durch den Kennli-nienknick abgeschnitten,
so daß ein scharfer Rechteckimpuls entsteht. Die Anodenspannung folgt daher :der
voll ausgezogenen Kurve K5 in Abb. 2 c.
-
Um die neben den Nutzimpwlsen noch verbleibende Welligkeit in den
Impulspausen ganz zu beseitigen, wird die Anodenspannung uA der Röhre R2 einer dritten
Röhre R3 in Audi:onschaltung zugeführt, die durch Gitterstromeinsatz die Impulse
begrenzt und durch den Kennlinienknick die Impulspausen' linearisiert und dadurch.
aim Anodenwideristand Wb ideale .negative Rechteckimpulse (Abb. 2 d) liefert. Wie
man erkennt, erhält m'an durch die Erfindung den weiteren Vorteil, daß -die letztere
Röhre, R3, .die meist eine Endröhre mit großem Aussteuerbereich sein wind, ohne
Schwierigkeit voll ausgesteuert werden kann, weil durch die Gegenkopplung die neben-
den Nutzimpuvl'sen noch vorhandene Welligkeit, die allein durch Gitterstrombegrenzung
nicht hinreichend unterdrückt
werden würde, da der Innenwiderstand
der Gitterstrecke nicht Null ist, ,nur noch sehr gering ist, so @daß der Kennliniedknick
nahe arii Fußpunkt der Impulise liegen kann.
-
Es sei schließlich noch bemerkt, daß es auch möglich ist, die Röhre
R1 .direkt mit einer Wechselspannung der gewünschten. Impulsfolgefrequenz zu beaufschlagen
und idie Rechteckimpulse durch Gitterstrom:begrenzung und Iden Kennlinien. nick
in dieser Röhre selbst zu erzeugen. Allerdings werden dann nicht mehr so schmale
Impulse erhalten, weil für die Breite des ersten Impulses neben der Ei@genschwingungsidauer
des durch die Induktivität L gebildeten Schwingungskreises noch die Flankensteilheit
des die Eigenschwingungen anstoßenden Impulses maßgeblich ist.