DE895310C - Fremdgesteuerte oder selbsterregte Schaltung zur Lieferung einer Reihe periodischer Impulse, beispielsweise fuer Fernsehzwecke - Google Patents

Description

Die Erfindung beizieht sich auf eine fremdgesteuerte oder selbsterregte Schaltung zur Lieferung einer Reihe periodischer Impulse. Solche Impulsreihen und die zu ihrer ,Erzeugung dienenden Schaltungen werden vielfach gebraucht, um zwei zusammenarbeitende Einrichtungen der Nachrichtentechnik miteinander im Gleichlauf zu halten, indem die außer dem Hauptnachrichteninhalt übertragenen Impulse eine im Empfänger vorhandene Verteileranordnung direkt oder über Hilfsgeräte

steuern. Eine solche Anwendung ist besonders aus der Fernsehtechnik bekannt.

Dem Wesen der Impulse als Zeitmarken entsprechend muß dafür Sorge getragen, werden, daß die Schaltung, welche die Impulsreihe abgibt, nicht durch zufällige, von außen eindringende elektrische Störungen in ihrer Wirkung beeinflußt werden kann. Da solche Störungen, wie Induktionsstöße von Schaltvorgängen oder atmosphärische Störungen, häufig einen impulsartigen Verlauf

zeigen, bestünde sonst die Gefahr, daß ein Störungsimpuls in der Schaltung oder in den angeschlossenen Empfangseinrichtungen, den Gleichlauf unterbräche. Es ist also erforderlich, die Schaltung, welche die Steuerimpulse abgibt, weitgehend unempfindlich .gegen zufällige elektrische Störungen- zu machen, 'die zu anderen Zeiten auftreten wie die richtigen Steuerinipulse. Mit dieser Aufgabe befaßt sich die Erfindung. ίο Vielfach ist es auch erwünscht, aus einer Impulsreihe von höherer Frequenz eine Reihe niedrigerer Frequenz herzuleiten. Auch diese Aufgabe wird durch die Erfindung in der gleichen Anordnung 'gelöst; dabei können sinngemäß diejenigen Impulse der Reihe von höherer Frequenz, welche weggelassen werden sollen, durch die Eigenschaften der erfindungsgemäßen. Schaltung wie Störimpulse behandelt werden, indem die Schaltung für die Zeit des Eintreffens dieser Impulse unempfindlich gemacht wird.

Es sei erwähnt, daß bei den bekannten Schaltungen zur Erzeugung von Kippschwingungen, z. B. bei- der Kallirotronschaltung, in der Zeit zwischen den einzelnen Kippphasen schon eine herabgesetzte Empfindlichkeit gegenüber der Auslösung einer neuen' Kippung durch eine zufällige Störung besteht. Bei diesen bekannten Schaltungen ist die Steuerbereitschaft durch den Ladezustand des Energiespeichers bestimmt, und der soeben entladene Speicher kann, wenn kurz darauf eine Störung eintrifft, nicht sofort wieder entladen werden¹. Vielmehr muß erst die Aufladephase durchlaufen· werden. Mit der zunehmenden Aufladung kehrt aber die Steuerbereitschaft wieder, und von einer gewissen, nicht genau festzulegenden Grenze ist die Schaltung der Gefahr einer Auslösung des Kippens durch eine zufällige Störung, die früher eintrifft als der richtige Impuls, ausgesetzt. Dies ist bei fremdgesteuerten und selbsterregten Kippanordnungen in gleichem Maße der Fall.

Die Erfindung geht von dieser Gattung bekannter Schaltungen aus, deren Grundprinzip etwa so definiert wenden kann, daß sie Mittel zur Steuerung enthalten, diurch deren Wirkung die Schaltung im Ruhezustand (zwischen den einzelnen Impulsen) gesperrt und im Arbeitszustand (für die Abgabe eines Impulses vom Ausgangskreis) geöffnet wird. Während die zur Steuerung verwendete Steuergröße bei den bekannten Kondensatorkippschaltungen aber nur durch die während der Aiufladephase ganz allmählich anwachsende Ladespannung gebildet wird, soll erfindungsgemäß eine für die Öffnung der Schaltung erforderliche impulsartige elektrische Steuergröße aus der Schaltung selbst, beispielsweise vom Eingangs- oder Ausgangskreis, entnommen und über ein 'derartig bemessenes Verzögerungsglied einem Steuerteil zugeführt werden, daß durch die von einem Impuls der Reihe abgeleitete Steuergröße die öffnung der Schaltung für den nächstfolgenden Impuls der abgegebenen Reihe bewirkt wird. Auch bei der Schaltung nach der Erfindung sind Ausführungen mit Fremd-¹Sfeuerung ■ und mit" Selbsterregung nach Art der rückgekoppelten, selbstschwingenden Kippschaltungen möglich.

Die Erfindung !bewirkt hinsichtlich der Dauer der Steuerbereitschaft eine wesentliche Verbesserung; das Verhältnis dieser Dauer zur ganzen Periode wird herabgesetzt, so· daß ein Ansprechen auf Störimpulse oder auf unerwünschte Impulse nicht mehr möglich ist.

Der erwähnte Steuerteil der Schaltung kann bei einer Anordnung mit Verstärkerröhre zweckmäßigerweise mit dem Eingangskreis zusammen an das Steuergitter angeschlossen sein. Er enthält dann eine Spannungsquelle, welche dem Gitter eine so große negative Ruhetvorspannung erteilt, daß die Verstärkerstufe nur ein ganz geringes Übertragungsmaß erhält. In diesem Zustand kann die Schaltung durch einen zufälligen Störimpuls nicht zur Abgabe eines Impulses an den Ausgangskreis veranlaßt -werden. Im Fall der Fremdsteuerung, wenn also eine primäre Impulsreihe dem Steuergitter von außen her zugeleitet wird, vermag ein Fremdimpuls allein die Auslösung noch nicht zu bewirken. Ist aber über das Verzögerungsglied gerade ein rückgeführter Steuerimpuls auf das Gitter gelangt, so ist die Übertragungsstufe steuerbereit. Die Stirnflanke des nächsten. Fremdimpulses, der während der Dauer des rückgeführten Impulses am Gitter eintrifft, löst dann einen Impuls im Ausgangskreis aus. Man erkennt, daß es zweckmäßig sein kann, die Verzögerung angenähert gleich der Periode der Ausgangs impulse oder etwas kleiner als diese zu wählen. Die Verzögerung kann aber auch gleich einem ganzen Vielfachen, der Periode der dem Eingang zugeführten Steuerimpulse sein, so daß· die Freigabe nicht für jeden einzelnen, sondern etwa nur für jeden zweiten oder dritten oder noch höheren Impuls erfolgt. Hierauf beruht dann die Fähigkeit der Schaltung, aus einer gegebenen Impulsreihe eine solche von niedrigerer Frequenz abzuleiten.

. Es können nach der Erfindung auch selbsterregte Schaltungen aufgebaut sein, also solche, welche selbständig eine Impulsreihe erzeugen. Dabei ergibt sich die Möglichkeit, das Verzögerungsglied mit einer in üblicher Weise ausgeführten rückgekoppelten Kippschaltung zusammenarbeiten zu lassen oder das Verzögerungsglied selbst als Rückkopplungskanal zu schaffen. Im letzteren· Fall wird ein neuer Impuls allein durch den vom Ausgangsteil über die Verzögerungsschaltung dem Steuerkreis zugeführten Impuls ausgelöst. Die verschiedenen Möglichkeiten für 'die Lage des Verzögerungsgliedes in der Schaltung werden am besten, durch die später folgende Beschreibung einiger Ausführungsbeisp'iele der Schaltung nach der Erfindung erläutert. Der Ausdruck Verzögerungsglied oder Verzögerungs'schaltung bezeichnet hier eine Schaltung, welche für einen kurzen, scharfen Impuls eine Verzögerung ergibt, die wenigstens doppelt so groß ist wie die Verbreiterung des Impulses beim Durchgang durch die Schaltung. Die Verzögerung wird gemessen als die Zeit zwischen

•dem Auftreten des Impulses im Eingangskreis und der Spitzenamplitude -des Impulses im Ausgangskreis der Schaltung. Für die Feststellung der Verbreiterung dient ale Grundlage die Dauer des Ausgangsimpulses bei halber Spitzenampli.tude. Die erwähnte Forderung bezüglich der Verzögerung und Verbreiterung erfordert im Fall eines Filters als Verzögerungsglied die Verwendung mehrerer Filterstufen.

ίο Es sei erwähnt, daß bei manchen, bekannten Impulsgeneratoren eine Spannung vom Ausgang zum Eingang verzögert rückgekoppelt wird, deren Phase von der Zeitkonstanten irgendeines zwischengeschalteten Kopplungskreises abhängt. Bei Kippschwingungsgeneratoren hat man dafür Kreise mit einem Kondensator und einem Widerstand oder mit einer Induktivität und einem Widerstand verwendet. Bei diesen Anordnungen tritt aber eine sehr erhebliche Verbreiterung der rückgeführten

so Impulse und damit eine Ungenattigkeit der Steuerung ein.

Es seien nun an Hand der Zeichnungen einige Ausführungsbeispiele der Schaltung nach der Erfindung näher beschrieben. In der Fig. ι ist ein Kippschwingungsgenerator dargestellt, dessen Steuerbereitschaft durch Impulse beeinflußt wird, die vom Ausgangskreis über ein als VerKÖgerungsschaltung arbeitendes Filter auf den Steuerkreis übertragen werden. Der Kippschwingungsgeneratoir enthält die Röhre 10, die in periodischer Folge den Kondensator 11 plötzlich entlädt, welcher in der Zwischenzeit von einem Gleichstromkreis, bestehend aus der Batterie 12 und dem Widerstand 13, langsam aufgeladen wird. Das Steuergitter der Röhre

10 ist durch die Batterie 14 über den Widerstand 15 bis zur Verriegelung negativ vorgespannt. Damit die Schaltung nach Fig. 1 mit der Röhre 10 als Kippschwingungsgenerator arbeiten, kann, ist eine Rückkopplung vorgesehen, bei der die Spule 16 im

Ausganigskreis der Röhre 10 induktiv mit der Spule 17 im Eingangskreis gekoppelt ist.. Es ist verständlich, daß der Rückkopplungskreis fortgelassen werden, kann, falls eine Gasentladungsröhre, z. B. ein Thyratron,, benutzt wird. Dem Eingangskreis der Röhre 10 werden von dem Hilfsgerät 18 her Synchronisierungssignale zugeführt. Zwischen dem Ausgangskreis und dem Steuerkreis liegt ein zweiter Rückkopplungsweg, der die Verzögerungsschaltung 24 enthält. Die Verzögerungsschaltung kann aus einer künstlichen Leitung oder einem Filter bestehen, das aus einzelnen Gliedern gebildet ist. In der Zeichnung ist ein Vierpol mit den Eingangsklemmen 19 und den Ausgangsklemmen 20 dargestellt, der an beiden Enden mittels der Widerstände 21 und 22 abgeschlossen ist. Einer dieser Widerstände oider beide können gleich dem Wellenwiderstand sein. Das Ende 19 ist in den Kathodenkreis der !Röhre 10 geschaltet, während das Ende 20 im Eingangskreis liegt, und zwar in Reihe mit der Einrichtung 18, welche die Synchronisierungsimpulse liefert.

Zur Erklärung der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 1 wird auf die Fig. 2 Bezug genommen.

Die Kurve 2^a stellt die von 18 kommenden. Synchronisierungsimpulse dar; in dem Beispiel ist angenommen, daß auf eine volle Periode der gewünschten Ausgangsimpulse drei Eingangsimpulse entfallen. Die Einrichtung soll demnach als Frequenzteiler arbeiten. Die Kurve 2⁶ zeigt das Auftreten eines Impulses im Anodenstrom durch Herabsetzung der negativen Gittervorspannung während des ersten Synchronisierungsimpulses. Dieser Impuls wird, wie bei bekannten Schaltungen dieser Art, unter Mitwirkung der Rückkopplung über die Spulen 16, 17 des Kippschwingungsgenerators gebildet und durch die Aufladung des Kondensators 11 schnell beendet. Der Impuls des Kathodenfitromes an den Eingangsklemmen 19 der Übertragungsleitung 24 verursacht einen positiven Spannungsimpuls, der längs der künstlichen Leitung 24 in der angezeigten Richtung verläuft. Die Kurve 2^C zeigt 'das spätere Ankommen des Impulses .der Kurve 2⁶ an den Ausgangsklemmen 20 der Leitung, von welchen er dem Gitterkreis der Röhre ίο· zugeführt wird. Die Kurve 2^d zeigt die Resultierende der Kurven 2^a, 2^b und 2^C; diese besitzt die Wellenform der sich am Gitter der Röhre 10 ergebenden. Spannung. Durch den Gitterkondensator nebst Ableitung stellt sich die negative Vorspannung des Gitters so ein, daß nur die Spitzen der Kurve 2^d den Anodenstrom beeinflussen, wie dies in der Kurve 2^e gezeigt ist. Diese Impulse des Anodenstromes ergeben dann eine Reihe von Impulsen der gewünschten Frequenz, die durch die Synchronisierungsimpulse von höherer Frequenz gesteuert wird.

Im Ausgangskreis der Röhre 10 wind ein Impuls erzeugt, wenn am Gitter gleichzeitig eine Impulsspannung der Reihe 2^C und eine solche der Reihe 2^a auftritt. Die Einstellung der Sperrung im Steuerkreis ist demnach so zu wählen, daß weder ein Impuls 2^a noch ein Impuls 2^C allein imstande ist, die Röhre 10 aufzuriegeln. Nur wenn beide Impulse zusammentreffen, wird die Sperrung aufgehoben. Wenn man nun die Verzögerung durch das Glied 24 etwas kleiner wählt als die Periode der Ausgangsimpulse bzw. etwas kleiner als das Dreifache der Periode der Eingangsimpulse, so trifft jeder dritte Eingangssteuerimpuls zu einem Zeitpunkt ein, wenn die Entriegelung durch den kuriz vorher ^uo eingetroffenen Impuls der Reihe 2^C gerade vorbereitet worden ist. In diesem Fall beginnt der Stromfluß in der Röhre genau bei der Stirnflanke des Eingangssynchronisierimpulses, d. h. die Stirnflanken der Ausgangs- und Eingangsimpulse fallen zeitlich zusammen. Außerdem ist die Röhre 10 für den weitaus größten, Teil der Periode der Ausgangsimpulse verriegelt und für eine Fehlsteuerung durch Störimpulse unempfindlich.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß bei der Erklärung der Wirkungsweise bezüglich des ersten Impulses der Reihe 2^a angenommen wurde, daß dieser die Röhre IO' entriegelt und ein Anoden-■stromimpuls 2⁶ zum Fließen kommt. Diese Annahme scheint zunächst der Bedingung zu widersprechen, daß nur bei gleichzeitigem Eintreffen

eines rückgeführten Impulses 2^C eine Aufriegelung der Röhre eintritt. Dazu ist festzustellen, daß der ganze Ablauf nach dem Abklingen des Einschaltvorganges ein ununterbrochener und (zyklischer ist, bei welcheim zu jedem dritten Impuls der Reihe 2^a ein Impuls der Reihe 2^C gehört. Die Einstellung dieses Zustandes vom Einschaltaugenblick an kann ■mit dem Aufschaukelvorgang eines selbsterregten Generators verglichen werden; da die Röhrenkennlinie in ihrem unteren Teil nicht ideal geknickt, sondern nur stark gekrümmt 'ist, verursacht auch der allererste Impuls 2^a eine wenn auch kleine Anodenstromänderung·, die eine unterstützende Impulsspannung für den darauffolgenden dritten Impuls hervorruft. Dadurch wird für diesen dritten Steuerimpuls die Anodenstromänderung schon ent-. sprechend größer. Unterstützt wird dieser Anlaufvorgang durch den Umstand, daß im Einschaltaugeniblick noch nicht die volle Spannung am Widerstand 15' ausgebildet ist, da diese sich erst durch teilweise Gittergleichrichtung in. dem Maße erhöht, wie die Spitzenamplituden. der Impulse der resultierenden Impulsreihe nach Fig. 2 d anwachsen. Sobald der Anlaufvorgung beendet ist, hat die Gittervorspannung einen Wert erreicht, bei welchem nur dann ein nennenswerter Anodenstrom zum Fließen kommt, wenn die Impulse der Reihe 2^a und 2.^£ gleichzeitig am Gitter mit ihrer vollen Stärke eintreffen.

Es ist eine Abänderung der Schaltung nach Fig. 1 möglich, bei welcher die Fremdsteuerung durch die Impulse vom der Einrichtung 18 weggelassen ist. Die Schaltung arbeitet dann in Selbsterregung. Die Einstellung im Steuerkreis muß dann so getroffen werden, daß der über das Verzögerungsglied rückgeführte Impuls allein imstande ist, die Röhre 10 aufzuriegeln und einen Anodenstrom zum Fließen zu bringen. Man erkennt, daß in diesem Fall die Periode der Ausgangsimpulse ganz allein von der Größe der Verzögerung in dem Glied 24 abhängt.

Der Generator in der Fig. 3 ist dem der Fig. 1 ähnlich. Einander entsprechende Schaltelemente haben daher die gleichen Beizugszeichen erhalten. Die Schaltung 'der Fig. 3 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 hauptsächlich darin, daß als · Verzögerungsschaltung, die im Kathodenkreis der Oszillatorröhre liegt, ein Tiefpaßfilter 34 vorgesehen ist. Die Eihgangsklemmen 29 dieses Filters werden durch einen Widerstand 31 abgeschlossen, der gleich dem Wellenwiderstand ist; sie liegen in Serie mit dem Kondensator 11 im Ausgangskreis der [Röhre 10. Die Ausgangsklemmen der Schaltung 34 sind bei 29' vorgesehen; an den Klemmen 30' ist die Schaltung mit einer Impedanz abgeschlossen, die als variabler Widerstand 3,1' ausgebildet ist. Diese Impedanz ist viel kleiner zu wählen als der Wellenwiderstand, so· daß ein, Impuls mit entgegengesetzter Polarität zu den Ausgangsklemmen 29' reflektiert wird. Der reflektierte Impuls weist eine Amplitude auf, die von der Größe des Widerstandes 31' abhängig ist; die-Verzögerung beträgt das Doppelte der Laufzeit zwischen den Klemmen 29' ■und 30 vermehrt um die Verzögerung zwischen den Klemmen 29 und 29'. Der reflektierte Impuls an den Klemmen 39' wird dem Eingangskreis der Röhre ιοί in Serie mit den Synchronisierungsimpulsen zugeführt.

Zur Erklärung der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 3 wird auf die Kurven der Fig. 4 Bezug genommen. Die Kurve 4" zeigt den negativen Impuls, welcher der Schaltung 34 vom Anodenkreis der Röhre io· zugeführt wird; in der Kurve 4⁶ sind die beiden Ausgangsimpulse gezeigt, die von der Verzögerungsschaltung geliefert werden und deren letzter nach einer Verzögerung von einer Periode, wie oben beschrieben, eintrifft. Es ist im allgemeinen unwesentlich, um wieviel der beim Hinlauf an den Klemmen 29' auftretende Zwischenimpuls verzögert ist. In der Fig. 4 b ist er zeitlich so festgelegt worden, daß er mit dem letzten. Synchronisierungsimpuls der Kurve 2^d koinzidiert, um die Wahrscheinlichkeit geringer zu machen, daß dieser Impuls den Oszillator beeinflußt. Zur Erzielung eines geringen Umfanges derVerzögerungsschaltung sollte der Zwischenimpuls gerade nach dem Anfang der Periode eintreten. Daher ist der Teil der Leitung, welcher nur einmal durch die gewünschte reflektierte Welle durchflossen wird, möglichst kurz gemacht. Dieser Zwischenimpuls go erzeugt keinen Ano'denstrom und erscheint somit nicht in den. anderen- Kurven der Fig. 4. Der zweite Impuls der Kurve 4? löst den KippschwingungsgeneratO'r aus, welcher der Schaltung 34 vom Anodenkreis einen neuen negativen Impuls aufdrückt, wie es die Kurve 4° darstellt. Die Kurve 4^ zeigt die sich ergebende Wellenform der Spannung an den, Eingangsklemmen der Schaltung 34 oder die Impulse des Anodenstromes, die am Ausgang des" Kippschwingungsgenerators auftreten.

Die Amplitude des Rückkopplungsimpulses in der Schaltung nach Fig. 3 wird durch Einstellung des Widerstandes 31' geregelt. Der reflektierte Impuls ist am größten, wenn, dieser Widerstand Null ist, d. h. wenn die Klemmen 30' kürzgeschlossen sind, und er verschwindet, wenn der Widerstand 31' dem Wellenwiderstand der Venzögerungsschaltung 34 an den Klemmen 30 angepaßt ist. Die Erklärung der Schaltung nach Fig. 3 ist gegeben worden, ohne auf den Einfluß der Synchroni,-sierunigsimpulse einzugehen. Es ist ersichtlich, daß durch die Synchronisierungsimpulse die Schwingungen . mit großer Genauigkeit gesteuert werden können, sofern die Synchronisierungsimpulse zu einer Zeit auftreten, in der sie sich den verzögerten positiven Impulsen von der Verzögerungsschaltung überlagern, wie dies im einzelnen in bezug auf die Schaltung der Fig. 1 bereits erläutert wurde.

Es ist verständlich, daß der Rückkopplungskreis mit den Induktivitäten 16 und 17 in den Schaltungen der,Fig. 1 -und 3 weggelassen werden kann; in diesem Fall würde die Röhre 10 im wesentlichen als Verstärker für die Signale dienen, die ihrem Eingangskreis zugeführt werden.

Die Fig. 5 zeigt die Schaltung eines Generators, in welchem die Rückkopplung vom Ausgangskreis

zum Eingangskreis der Oszillatorröhre nur durch eine Verzögerungsschaltung gebildet wird; der Oszillator kann also hier ohne die Verzögerungsschaltung nicht arbeiten. Die den in der Fig. ι entsprechenden Schaltelemente haben die gleichen Bezugszeichen erhalten. Die Schaltung weist . eine Verzögerungsschaltung 44 auf mit den Eingangsklemmen 39 und den Ausgangsklemmen 40, die in geeigneter Weise durch die Widerstände 41 und 42 abgeschlossen sind, um mehrfache Reflexionen zu verhindern.

Zur Erklärung der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 5 wird auf die Fig. 6'Bezug genommen. Die Kurve 6^a zeigt eine negative Spannungsänderung, die den Eingangsklemmen der Leitung durch Schließung des Anodenkreises des Oszillators zugeführt wird. Diese negative Spannungsänderung in der Kurve'6^a wird durch die Schaltung 44 verzögert und dem Gitter der Röhre 10 verzögert zugeführt; vgl. hierzu die Kurve6^&. Hierdurch wird eine zweite Spannungsänderung bedingt, und zwar eine positive, da sie der Leitung vom Anodenkreis her zugeführt wurde, wie dies in der Kurve 6^C gezeigt ist. Dieser Prozeß wiederholter Verzögerung und Umkehrung hat eine weitere Reihe von Schritten zur Folge, die durch die Kurven 6^d bis 6£ dargestellt sind. Das Ergebnis hiervon ist eine Reihe negativer Impulse von rechtwinkliger Wellenform in den Eingangs- und Ausgangskreisen der Röhre 10. Die Kurve 6^ft zeigt die negativen rechtwinkligen Impulse der Anodenspannung, während die Kurve & die entsprechenden negativen Impulse der Gitterspannung zeigt.

Die Periode des Generators beträgt das Doppelte der Verzögerung 'durch die Schaltung 44. In dieser Hinsicht ist die Wirkungsweise der Schaltung der Fig. 5 derjenigen nach Fig. 3 etwas ähnlich. Bei der Schaltung in der Fig. 5 gehen die Impulse aber innerhalb einer einzigen Periode zweimal in derselben Richtung über die Leitung, anstatt einen Teil der Leitung einmal zu durchwandern und reflektiert zu werden, wie bei der Schaltung nach Fig. 3.

Der Kopplungskondensator für die Steuerelektroden in den Fig. 1 und 3 kann zusammen mit dem Widerstand 15 als Zeitkonstantenkreis des Verstärkers an Stelle des Kondensators 11 und des Widerstandes 13 in bekannter Weise verwendet werden. Theoretisch wird die Arbeitsweise des Systems sowohl durch die Zeitkonstante des Gitterkathodenkreises als auch des Anodenkathodenkreises beeinflußt. In der Praxis ist es indessen gebräuchlich, nur eine Zeitkonstante zur Steuerung zu benutzen und die andere so groß zu wählen, daß keine Beeinflussung des Systems eintritt. ■

Andere Ausführungsformen der Erfindungbringen die Fig. 7 bis 12. Auch hierin sind die den früheren Schaltungen entsprechenden Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In der Fig. 7 ist ein Kippschwingungsgenerator gezeigt, der ebenfalls durch einen reflektierten. Impuls gesteuert wind. Die Venzögerungsschaltung 24 liegt im Ausgangskreis und ist als Übertragungsleitung dargestellt mit den Eingangsklemmen 19 und einer Kurzschlußverbindung 20. Die Übertragungsleitung ist durch den Widerstand 21 an den Eingangsklemmen 19 mit ihrem Wellen widerstand abgeschlossen. Die Verbindung 20 stellt eine Impedanz dar, die viel kleiner ist als der Wellenr widerstand. Hierdurch wird ein Filter gebildet, das die Spannung umkehrt und reflektiert. Die Klemmen 19· sind in Serie mit dem - Kondensator 11 in den Ausgangskreis der Röhre IO' geschaltet.

Zur Erklärung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 7 wird auf die Fig. 8 a bis 8 d Bezug genommen. Die Fig. 8 a zeigt eine Reihe von Synchronisierungsimpulseti mit drei Impulsen pro Periode der Ausgangs welle. Die Fig. 8 b zeigt den Anfangsimpuls des Stromes im Ausgangskreis der Röhre 10, die durch momentane Herabsetzung der negativen Gittervorspannung während des Auftretens eines Synchronisierungs impulses aufgeriegelt wind. Dieser Impuls wird durch die Rückkopplung über die Spulen 16, 17 des Oszillators gebildet und bricht dann schnell durch die Entladung des Kondensators 11 zusammen. Der Stromimpuls in der Fig. 8 b, der durch den Kondensator 11 und den Widerstand 21 fließt, ruft einen Spannungsimpuls negativer Polarität hervor, der in der Übertragungsleitung· 24 in Richtung auf die Verbindung 20 wandert und nach einer vorherbestimmten Zeit mit entgegengesetzter Polarität zurückkommt. Die Fig. 8c zeigt die spätere Ankunft des reflektierten Impulses der Fig. Sb an, den Klemmen 19 der Schaltung 24. Sofort nach dem Impuls der Fig. 8 b, d. h. zur Zeit t_v beginnt der Kondensator 11 sich aufzuladen, entsprechend der Spannungscharakteristik in der Fig. 8 d. Die gestrichelte Linie in der Fig. 8d stellt das kritische Anodenpotential dar, bei welchem die Röhre 10 ioo durch einen Synchronisierungsimpuls aufgeriegelt wird.

Der Kurvenverlauf in der Fig. 8d während des Zeitintervalls ί₂-ί₃, also während des Eintreffens des reflektierten positiven Impulses im Ausgangskreis, zeigt, daß die Röhre während dieses Intervalls entriegelt wird, sofern ein Synchronisierungsimpuls gleichzeitig während dieses Zeitraumes auftritt. Die Verzögerung der Schaltung 24 ist so gewählt, daß sie nur etwas kleiner ist als die Periode der Synchronisierangsimpulse für die Steuerung der Schwingungen. Die Tätigkeit der Röhre 10 wird also genau durch den Zeitpunkt bestimmt, in welchem ein Impuls der Fig. 8 a am Eingangskreis angelegt wird und ein positiver Impuls der Fig. 8 c im Ausgangskreis auftritt. Sofort nach der Entriegelung wird ein negativer Impuls an· den Klemmen 19 gebildet; dieser negative Impuls wandert durch die Verzögerungsschaltung 24 vorwärts und rückwärts und erscheint dann als positiver Impuls an den Klemmen 19, um die nächste Entriegelung der Röhre 10 einzuleiten. Da die Verzögerung durch die Leitung 24 nur sehr wenig kleiner ist als die Periode der entsprechenden Synchronisierungsimpulse, bleibt die Röhre-10 während des größeren Teiles der Arbeitsperiode

blockiert. Die Röhre wird aber durch einen Impuls von 'der Verzögerungsschaltung 24 gerade rechtzeitig eingeschaltet, wenn ein gewünschter Synchronisierunigsimpuls im Eingangskreis der Röhre 10 auftritt. Auf diese Weise bleibt der Generator für unerwünschte Steuereinflüsse unempfindlich.

Der Generator in der Eig. 9 ist im wesentlichen dem in der Fig. 7 ähnlich. Die Schaltung 9 unterscheidet sich von der Fig. 7 hauptsächlich darin, daß der Kondensator 11, welcher im wesentlichen die Anodenspannung- in der Schaltung Fig. 7 bestimmt, in der Fig. 9 weggelassen worden ist. Daher ist das Potential an den Klemmen) 19 der Verzögerungsschaltung 24 in der Schaltung Fig. 9 der einzige Faktor für die Variationen der Anodenspannung an der !Röhre 10.

Zur Erklärung der Wirkungsweise der Schaltung in der Fig. 9 wird auf die. Fig. 10 a bis iod verwiesen. Die Fig. 10 a stellt ein Synchronisierungssignal dar. Der negative Impuls, an den Eingangsklemmen 19, der durch die Röhre 10 infolge eines Synchronisierungsimpulses gebildet wurde, ist in Fig. ι ob gezeigt. Der verzögerte reflektierte Impuls entgegengesetzter Polarität ist in der Fig. 10 c dargestellt. Die Änderung der Anodenspannung des Kreises in der Fig. 9 ist in der Fig. iod gezeigt. Zur Zeit i₄ wird ein. negativer Impuls den Klemmen 19 in Abhängigkeit von der Funktion der Röhre 10 zugeführt. Nach einer Verzögerung wird ein reflektierter Impuls positiver Polarität dem Anodenkreis der Röhre 10 durch die Verzögerungsschaltung 24 zugeleitet. Dieser verzögerte Impuls tritt während des Zeitintervalls ί₅-ί_β auf. Die gestrichelte horizontale Linie der Fig. iod stellt das Anödenpotential dar, bei welchem die Röhre 10 durch einen Synchro^ nisierungsimpuls an ihrem Eingangskreis entriegelt wird. Sobald einer der Synchronisierungsimpulse während des Zeitintervalls t₅-t₆ auftritt, wird die Röhre in Tätigkeit gesetzt; hierdurch wird ein negativer Impuls an den Klemmen 19 während des Intervalls ί_β-ί₇ bedingt und das Spiel beginnt von neuem. Der gestrichelte Teil der Kurve während des Intervalls· ί_ο-ί₄ stellt den reflektierten Impuls der vorhergehenden Periode dar, der in dem Anodenkreis der Röhre 10 in Erscheinung tritt. Während! des Intervalls t_s-t₆ gibt es keine Reflexion dieses Impulses oder des reflektierten Impulses an den Klemmen des Filters, da das Filter an den Klemmen 19 mit seinem Wellenwiderstand abgeschlossen ist.

Die Schaltung in der Fig. 7 ;zeigt, daß der Widerstand 13 und der Kondensator 11 einen Kreis bilden, dessen Zeitkonstante die Arbeit des Systems bestimmt. Der Widerstand 15 und der Gitterkondensator besitzen jedoch ebenfalls einen Einfluß auf das System in der Fig. 7·. Die Schaltung der Fig. 11 entspricht im allgemeinen der Fig. 7. Der Hauptunterschied beruht darauf, daß die Schaltelemente 13 und 11 weggelassen und der Widerstand 15 und der Gitterkondensator so gewählt sind, daß sie die Zeitkonstante bestimmen.' Die Verzögerungsschaltung 24 in der Fig. 11 liegt ebenfalls im Ein gangskreis der Röhre 10, welcher in diesem Fall der Steuerkreis ist.

Die Schaltung der Fig. 12 ähnelt der Fig. 9; die gleichen Elemente haben auch hier die gleichen Bezugszeichen erhalten. Der Hauptunterschied zwischen den Schaltungen beruht darauf, daß in der Fig. 12 die Verzögerungsschaltang 24 nur in dem Eingangskreis der Röhre 10 liegt, anstatt im Ausgangskreis, wie bei der Fig. 9. Die Arbeitsweise des Systems nach Fig. i2^; entspricht im allgemeinen derjenigen der Fig. 9 und eine weitere Erklärung erscheint daher unnötig.

Der wesentliche "Unterschied zwischen den Ausführungsformen der Erfindung, 'dargestellt in den Fig. 7 und 11 und den Fig. 9 und 12, beruht auf der Beziehung zwischen den Stromamplituden in der Röhre und der Amplitude der Steuerimpulse. In der Schaltung ■ der Fig. 7 kann die Röhre eine Gittervorspannung erhalten, die beträchtlich jenseits des Kennlinienknickes liegt. Während der Aufladeperiode steigt die Anodenspannung in der Weise an, daß- eine verhältnismäßig kleine verzögerte Spannung von der Verzögerungsschaltung ausreicht, um die 'Röhre aufzuriegeln. In der Schaltung nach Fig. 9 besteht jedoch kein Spannungsanstieg wie bei dem Kondensator 11 in der Fig. 7, und der durch die Verzögerungsschaltung go gebildete Impuls muß hier allein ausreichen, um die Röhre ίο· zu entriegeln.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   I. Fremdgesteuerte oder selbsterregte Schaltung zur. Lieferung einer Reihe periodischer Impulse, beispielsweise für Fernsehzwecke, welche Mittel zur Steuerung enthält, durch deren Wirkung die Schaltung im Ruhezustand (zwischen den einzelnen Impulsen) gesperrt und im Arbeitszustand (für die Abgabe eines Impulses vom Ausgangskreis) geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine für die öffnung über den Steuerteil erforderliche impulsartige elektrische Steuergröße aus der Schaltung selbst, beispielsweise vom Eingangsoder Ausgangskreis, entnommen und über ein derartig bemessenes Verzögerungsglied dem Steuerteil zugeführt wird, daß durch die von einem Impuls der Reihe abgeleitete Steuergröße die Öffnung der Schaltung für den nächstfolgenden Impuls der zu liefernden Reihe bewirkt wird.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied (24, 34,44) zwischen dem Ausgangskreis und dem mit den Steuermitteln verbundenen Eingangskreis eingeschaltet ist (Fig. 1, 3, 5).
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied (24) in den mit den Steuermitteln verbundenen Ausgangskreis eingeschaltet ist (Fig. 7, 9).
4. 4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied (24) in den mit den Steuermitteln verbundenen Eingangskreis eingeschaltet ist (Fig. 11,12).
5. 5· Schaltung nach einem der Ansprüche ι bis 4, gekennzeichnet durch derartige Bemessung des Verzögerungsgliedes, daß die Verzögerung wenigstens angenähert gleich der Periode der Ausgangsimpulse oder etwas kleiner ist als diese.
6. 6. Schaltung nach einem der Ansprüche ι bis 5, gekennzeichnet durch derartige Bemessung des Verzögerungsgliedes, daß die Verzögerung wenigstens angenähert gleich einem ganzen Vielfachen der Periode der dem Eingang zugeführten Steuerimpulse oder der durch Selbsterregung in der Schaltung erzeugten Impulse ist.
7. 7. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Verzögerungsglied eine Filterkette (34), vorzugsweise aus Tiefpaßgliedern, vorgesehen ist, welche eine Verzögerung bewirkt, die erheblich größer ist als die Verbreiterung der Impulse.
8. 8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterkette an ihrem Eingang mit dem Wellenwiderstand abgeschlossen ist.
9. 9. Schaltung nach Anspruch 7 ader 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterkette an ihrem dem Eingang abgewendeten Ende durch ein nicht angepaßtes Impedanzglied abgeschlossen ist, und der reflektierte Impuls, nachdem er Teile der Filterkette auch auf seinem Rückweg durchlaufen hat, dem Steuerteil zugeführt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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