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Röhrenkippanordnung mit kreuzweise gekoppelten Schaltkreisen Unter
einem elektrischen Kommut.ator versteht man in der Regel einen rotierenden Körper,
der aus verschiedenen, leitenden, voneinander isolierten Lamellen besteht, die bei
Umdrehung- des Körpers mit einer Schleifbürste od. dgl. nacheinander Kontakt geben.
Auf diese Weise schließen und öffnen die Kontakte zu verschiedenen Zeiten in Abhängigkeit
von .der Geschwindigkeit und der Anzahl der Lamellen irgendwelche Stromkreise, die
an die Lamellen und die Schleifbürsten angeschlossen sind.
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Eine entsprechende Anordnung läßt sich unter Verwendung von Elektronenröhren
oder anderer Entladungsstrecken ohne rotierendeTeile ausbilden: Die Aufgabe besteht
darin, daß in einer aus verschiedenen Stufen bestehenden Schaltanordnung diese Stufen
aufeinanderfolgend von einem elektrischen Zustand in den entgegengesetzten gebracht
werden. Zu diesem Zweck werden Steuerimpulse benötigt.
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Es ist bereits bekannt bzw. vorgeschlagen worden, einen Röhrenkommutator
mit Hilfe von Elektronenröhren aufzubauen. In diesen Anordnungen sind die Elektronenröhren
vorzugsweise in sogenannten Triggerkreisen geschaltet. Unter einem Triggerkreis
versteht man eine Kippanordnung mit zwei Röhren, die zwei stabile Zustände aufweist
und durch äußere Impulse von dem einen stabilen Zustand in den anderen umgeschaltet
wird. Das Wesentliche an dieser Anomdhung ist also das Vorhandensein von zwei entgegengesetzten
stabilen Zuständen.
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Die Erfindung betrifft eine andere Ausführungsform eines Röhrenkommut.ators.
Sie verwendet
mehrereRöhrenkippanordnungen mit je zwei kreuzweise
gekoppelten Schaltkreisen, wie sie auch bei den Triggerkreisen angewandt wird:.
Erfindungsgemäß ist mindestens in einem der Umschaltkreise ein gleichstromsperrendes
Element, z. B. ein Kondensator, vorgesehen, der die Kippanordnung unter der Einwirkung
eines elektrischen Impulses aus seiner stabilen Lage in die unstabile Lage umschaltet.
Die Rückführung in die stabile Lage erfolgt dann nach einer bestimmten Zeit von
.selbst. Diese Zeit hängt von der Bemessung der Kreiskonstanten bzw. von den Gitterspannungen
der Elektronenröhren ab.
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Eine derartige Kippanordnung dient als Element für .den Aufbau eines
Kommutators, zu welchem Zweck mehrere derartige Kippanordnungen hintereinandergeschaltet
werden. In diesem Kommtitator erzeugt jeder Kippkreis nach Rückkehr in seinen stabilen
Zustand an seinem Ausgang einen Impuls, der auf den Kreis der nächsten Stufe einwirkt
und diesen von dem stabilen Zustand in den unstabilen umschaltet.
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Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung
hervor, die an Hand der Fig. I bis 3 einige Ausführungsbeispiele wiedergibt. . r.
Allgemeine Beschreibung des Kommutators Der Röhrenkommutator liefert gewünschte
Ergebnisse mit großer Geschwindigkeit ohne Teile mit mechanischer Trägheit. Er besteht
aus .mehreren Stufen, die von der Zahl der Schritte abhängt, die er -in einer einzigen
Folge oder in einem Umlauf durchschreitet. Im beschriebenen Beispiel. hat der K
ommutator drei Stufen. Jede Stufe verwendet Elektronenröhren und dazugehörende Widerstände
und Kondensatoren, die einen Kippkreis bilden.. Dieser Kippkreis hat zwei Zustände,
von denen der eine normal oder stabil ist und in dem er verbleibt, bis er durch
elektrische Einflüsse, z. B. einen Impuls, der von außen zugeführt wird, aus diesem
herausgebracht wird. Der andere Zustand des Kreises ist der abnorme oder labile
Zustand, d. h. er ist zeitbeschränkt, und der Kreis kippt aus diesem nach einer
gewissen Zeit automatisch in den stabilen Zustand zurück. Zu Beginn befinden sich
alle Stufen des Kommutators in der stabilen Lage. Zur Einleitung eines Kommutätorumlaufs
wird ein Auslöseimpuls der ersten Stufe zugeführt, um- diese in ihre labile Lage
zu schalten. Nach einer bestimmten Zeit, die durch .die elektrischen Konstanten
der Stufe bestimmt ist und in ihrer Größe durch geeignete Bemessung der Kondensatoren
und Widerstände eingestellt werden kann, schaltet sich diese erste Stufe selbsttätig
aus ihrem labilen in den stabilen. Zustand zurück. Bei dieseln Vorgang erzeugt sie
selbst einen Auslöseimpuls, .der auf die zweite Stufe übermittelt wird, um diese
'in die labile Lage zu schalten. Die zweite Stufe- arbeitet ebenso wie die erste,
und wenn sie in ihren stabilen Zustand zurückkehrt, löst sie ihrerseits die -Umschaltung
der dritten Stufe aus. Bei dem vorliegen- -den Beispiel ist die dritte Stufe die
letzte, und wenn die letzte und erste Stufe nicht miteinander gekoppelt sind, führt
der Kommutator in Auswirkung eines der ersten Stufe zugeführten Impulses nur einen
Kreislauf aus. Ein solcher Kommutator wind als Start-,Stopp-Kommutator bezeichnet.
In besonderen Fällen kann aber auch ein kontinuierüch arbeitender Kömmutator Verwendung
finden; dann wird die letzte Stufe mit der ersten gekoppelt und dadurch ein geschlossener
Ring von, Kippkreisen gebildet. Wenn dann die letzte Stufe sich in ihre stabile
Lage zurückschaltet, erzeugt sie einen Impuls, der die Umschaltung des Zustandes
der ersten Stufe bewirkt. Die wiederholte Betätigung dieser Art der aufeinanderfolgenden
Stufen geht weiter, bis vom Kommutator die Stromzuführung abgeschaltet wird oder
bis die Verbindung zwischen zwei Stufen, z. B. zwischen der ersten und letzten,
unterbrochen wird. Irgendwelche zusätzlichen Verzögerungskreise zu oder zwischen
den einzelnen Stufen sind nicht erforderlich, um etwa eine unerwünschte gleichzeitige
Betätigung der aufeinanderfo:lgenden Stufen bei ,der Zuführung des einzigen Auslöseimpulses
zu verhindern,. Vielmehr wird .die aufeinanderfolg:ende Betätigung der Stufen allein
durch den neuartigen sich zeitlich selbst regulierenden Kippkreis gesichert. 2.
Der Kippkreis Der Kippkreis ist die Grundlage des Kommutators nach Fig. z. Drei
solcher Stufen S I, S2, S 3 sind beispielsweise dargestellt. Alle Kippkreise
sind in gleicher Weise geschaltet und durch gestrichelte Vierecke angedeutet.
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Die erforderliche Gleichspannung, etwa 3oo V, wird von einer entsprechenden
Stronmquelle über die Plusleitung 5o. und Minusleitung 51 zugeführt. Ein Spannungsteiler
49 zwischen diesen Leitungen ist durch Leitung 52 angezapft. Vorzugsweise beträgt
das damit auf der Leitung 52 befindliche Potential -h 6o V gegenüber der Minusleitung
5o. Außerdem kann die Leitung 52, wie dargestellt, geendet werden.
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Da alle. Kippkreise in Fig. r gleich sind, hat nur einer von ihnen
Bezugszeichen erhalten, nämlich S r. Jeder dieser Kreise hat zwei Widerstandszweige.
Der eine enthält die Widerstände 62 a, 63 a und 64c in Reihe - zwischen den Leitungen
5o und 51. Zu diesem Zweig gehört auch die Elektronenröhre 68 b, deren Anode
am Punkt 66 a liegt, andern die Widerstände 62a und 63a miteinander verbunden sind.
Der andere Zweig enthält den Widerstand 62b, Kondensator 65 und Widerstand 64b in
Reihe, ebenfalls zwischen den Leitungen 5o und 5 i. Zu ihm gehört die Röhre 68 a,
deren Anode an .den Punkt 66b zwischen dem Widerstand 62.b und Kondensator 6,5 angeschlossen
ist. Die Röhren 68a und 68b können getrennte Röhren sein oder auch Teile
einer Verbundröhre, wie sie in -der Zeichnung dargestellt ist. Die gemeinsame Kathode
ist mit ,der Leitung 52 verbunden. Das Gitter von 68a ist mit dem Verbindungspunkt
67 a der Widerstände 63a und 64a verbunden, während das Gitter von 68b mit dem Punkt
67b in Verbindung steht, der
zwischen dem Kondensator
65 und Widerstand 64b liegt. Diese Verbindungen stellen eine Kreuzkopplung
zwischen den beiden Widerstandszweigen dar; d. h. jeder Zweig ist .mit dem Anoden-Kathoden-Weg
eines Röhrenteils gekoppelt, dessen Gitter mit .dem anderen Widerstandszweig verbunden
ist.
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Die Widerstände 62a und 6,.a haben gleiche Größe, und jeder hat ungefähr
,den dritten Teil des Werts von 63 a. Die Größen eines oder beider Widerstände62-b
und 64b und des Kondensators 65 können inübereinstirnmung mit dergewünschten Zeitdauer
gewählt werden, in der sich der betreffende Kreis in der labilen Lage befinden soll.
Durch Verwendung verschiedener Kondensatoren 65 werden unterschiedliche Zeiten für
-den labilen Zustand erzielt; z. B. ist bei Verwendung eines Kondensators 65 von
etwa 25o Picofarad die Zeitdauer der labilen Lage außerordentlich kurz, bei o,o2
Mikrofarad ist die Dauer bereits größer, und bei o,2,5 Mikrofarad ist eine noch
längere Dauer des labilen Zustands gesichert. Der Widerstand 62 b kann in. der Größenordnung
von o, i Megohm, der Widerstanid' 6q. b bei etwa i, i Megohm liegen. Die Widerstände
62 a und 64 a haben einen Wert von etwa o, i, der Widerstand 63 a von etwa
0,3 Megohm.
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In der stabilen Lage des Kippkreises liegt das Gitter von 68 b auf
wesentlich demselben Potential wie die Leitung 5 i, @da es mit dieser über den Widerstand
64b verbunden ist. Die normale Gittervorspannung von 68 b ist dann negativ, um diese
Röhre gesperrt zu halten. In dieser Lage hat 68b einen Scheinwiderstand, der im
Vergleich zu dem von 6@2 a hoch ist, und der Punkt 66 a, mit dem die Anode
von 68 b in Verbindung steht, hat ein hohes Potential gegenüber der Leitung
52. Mit den Widerständen 62 a, 63 a und 64a in richtiger Bemessung ist der
Potentialabfall über 63 a derart, daß er den Punkt 67 a im wesentlichen auf
der Spannung der Kathodenleitung 52 hält. Daher hat die G'ittervorspannung der Röhre
68 a etwa den Wert Null. In diesem Fall ist die Röhre in hohem Maß leitend und hat
einen Scheinwiderstand, der im Vergleich mit Widerstand 6@2 b relativ niedrig ist.
Infolgedessen hat .dann der Punkt 66 b, mit dem die Anode in Verbindung steht,
ein Potential, das nicht viel höher liegt als das der gemeinsamen Kathodenleitung
52. Dieses Potential am Punkt 66 b hat keinen Einfluß auf das am Punkt
67 b, da diese beiden Punkte durch den Kondensator 65 getrennt sind. Das
Vorstehende schildert den stabilen Zustand des Kreises, in welchem 68 a einen maximalen
Stromfuß aufweist und 68 b gesperrt ist und bei dem der Punkt 66a mit Bezug auf
die Leitungen 52 und 51 auf einem höheren Potential liegt als der Punkt 66 b. Fig.
3 gibt den Verlauf der Spannungen an den Punkten 66 b der Kreise S i, S2, S'3 an
und zeigt, .daß zu Beginn alle Kippkreise an den Punkten 66b ein Minimumpotential
aufweisen; daher bleiben alle Kreise anfangs in einem stabilen Zustand. Die Art
der Umschaltung des Kippkreises in die labile Lage wird in Verbindung mit S i beschrieben.
Wenn sich der Schalter 53 in der gezeichneten Lage befindet, steht der eine Anschluß
des Kondensators 54 mit einem Punkt des Spannungsteilers 55 in Verbindung. Die andere
Seite des Kondensators liegt an Leitung 51. Dadurch wird der Kondensator 54 auf
ein höheres Potential aufgeladen als dem Punkt 6-7a entspricht. Bei Umlegen des
Schalters in ,die andere Lage entlädt sich der Kondensator 54 über den Widerstand
64b. Dies geschieht in der Form eines scharfen positiven Impulses und bewirkt am
Punkt 67 b einen Potentialanstieg gegenüber Leitung 5i. Die Spannungsdifferenz
zwischen Leitung 52 und Punkt 67 b ist die Gittervorspannung der Röhre 68
b, und das erwähnte Ansteigen des Potentials am Punkt 67 b infolge der Zuführung
eines positiven Impulses vermindert,die negative Gittervorspanrnung von 68 b in
genügendem Maß, um diese Röhre leitend werden zu lassen. Von der Leitung 5o fließt
dann Strom über Widerstand 62 a und Röhre 68 b zur Leitung 52 und
bewirkt dadurch am Punkt 66a einen plötzlichen Spannungsabfall. Eine entsprechende
Spannungsverminderung entsteht am Punkt 67 a und vergrößert damit die negative Gittervorspannung
von 68a. Dadurch wird der Strom .durch 68a und Widerstand 6@2 b verringert, und
am Punkt 66 b erfolgt ein plötzlicher Potentialanstieg, der einen positiven Impuls
erzeugt. Dieser wirkt über den Kondensator 65 auf das Gitter von 68 b und verursacht
eine zusätzliche Verringerung der negativen Gittervorspannung von 68 b. Dieser Vorgang
geht weiter, und der Punkt 67 a wird beträchtlich unter die Sperrspannung
für die Röhre 68a gesenkt. Das Potential am Punkt 6.6a ist nun gesunken, wähnend
sich das vom Punkt 66 b auf einen höheren Wert gesteigert hat, und die Röhre
68 b ist jetzt völlig leitend, und Röhre 68 a ist gesperrt. Hieraus ist ersichtlich,
daß sich die elektrischen Bedingungen im Kippkreis gegenüber dem stabilen Zustand
des Kreises umgekehrt haben. Wie beschrieben, ist der Kreis durch Zuführung eines
positiven Impulses zum Punkt 67 b in den labilen Zustand gebracht worden,
in dessen Verlauf am Punkt 6,7 a ein negativer Impuls -erzeugt wird. Ein
negativer Impuls kann auch von außen her direkt dem Punkt 67 a des Kreises
zugeführt werden und hat dann dieselbe Wirkung auf die Umschaltung des Kreises von
der stabilen in die labile Lage. Diese negativen Impulse, die dem Punkt
67 a zugeführt wurden, bringen .die Röhre-68a in den Sperrzustand, wodurch
das Potential am Punkt 66b plötzlich auf einen höheren Wert ansteigt.
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Wenn sich der Punkt 66b des Kreises auf dem höheren Wert befindet,
ist der Zustand des Kreises labil, wie- in Fig. 3 gezeigt wird. Der Kreis hält sich
selbst in der labilen Lage während einer bestimmten Zeitdauer und schaltet sich
dann automatisch in seine stabile Lage zurück, in der er verbleibt, bis er einen
anderen Schaltimpuls von außen her empfängt. Die Art und die. Gründe, wie und warum
--der Kreis sich selbst aus der labilen in .die stabile Lage zurückschaltet, sollen
nunmehr erklärt werden.
Wie oben beschrieben, steigt .das Potential
am Punkt 66b bei der Umschaltung des Kippkreises vom stabilen in den labilen
Zustand plötzlich an, und der dabei entstehende positive Impuls wird über -den Kondensator
65 dem Punkt 67 b und dem Gitter von 68 b zugeführt, wodurch die Gittervorspannung
auf Null kommt. Der Potentialanstieg an 66 b ruft einen Auf ladestrom für .den Kondensato,r
65 hervor, und .das Gitterpotential von 6,8 b steigt weiter an. In Abhängigkeit
von dem RC-Produkt .des Ladekreises lädt sich Kondensator 6,5 für eine bestimmte
Zeitperiode- auf. Der Ladestrom nimmt in dem Maß ab, in dem der Kondensator 6,5
mehr und mehr aufgeladen wird. Daher verringert sich das Gitterpotential der Röhre
68 b allmählich, wodurch auch die Leitfähigkeit dieser Röhre schrittweise absinkt.
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Dies wirkt sich in einem schrittweisen Ansteigen des Potentials an
den Punkten 66a und 67u, aus. Schließlich steigt das Potential. am Punkt 67 a über
den Sperrwert, und die Röhre 68c, Sbeginnt zu leiten, d. h. es fließt Strom von'
Leitung 50 über Widerstand 62b und Röhre 68.a zur Leitung 52. Infolgedessen
sinkt das Potential am Punkt 66 b plötzlich, so daß ein negativer Impuls entsteht.
Dieser wird durch Kondensator 65 dem Gitter von 68 b zugeführt, der die Röhre 68
b sperrt, und am Punkt 66c, wächst das Potential augenblicklich auf einen hohen
Wert an. Da also das Potential am Punkt 66c, gestiegen und am Punkt 66b gefallen
ist, geht der Kippkreis automatisch in seine stabile Lage zurück, in der die. Röhre
68 b gesperrt ist, während 68c, einen verhältnismäßig starken Strom führt.
Dieser stabile Zustand bleibt bestehen, bis ein weiterer Impuls denn Punkt 67 b
zugeführt wird.. Wenn der Kommutator nur für einen einzigen Durchlauf bestimmt sein
soll, maß der Schalter 53 in die gezeichnete Stellung zurückgelegt werden, damit
der Kondensator 5q. geladen wird, bevor ein weiterer Impuls von ihm zur Auslösung
eines weiteren Durchlaufs entnommen: werden kann. Wenn aber der Kommutato.r seinen
Durchlauf wiederholen soll, dann erfolgt die wiederholte Auslösung von S1 unter
der Steuerung eines von S3 abgeleiteten Impulses.
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Die Einstellung .des Kippkreises kann .durch Beobachtung der Glimmlampe
erkannt werden, die mit dem Vorwiderstand 57 a zwischen So und Punkt 66a
in Reihe geschaltet ist. Im stabilen Zustand des Kreises herrscht am Punkt 66a gegenüber
der Leitung 52 ein hohes Potential, und die Potentialdifferenz zwischen diesem Punkt
und Leitung 5:0 reicht zur Zündung der Röhre 56a nicht aus.- Im labilen Zustand
des Kreises ist das Potential am Punkt 66a niedrig, so daß die Potentialdifferenz
ausreicht, um die Röhre 56a zum Aufleuchten -zu bringen. Wenn also 5,6a nicht leuchtet,
befindet sich der Kreis im stabilen Zustand; wenn sie leuchtet, so ist der Kreis
labil eingestellt.
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3. Der Kommutator (Hauptform) Der in Fig. i dargestellte Kommutator
enthält Kippkreise der soeben beschriebenen Art. Da er für einen Arbeitsgang drei
Schritte auszuführen hat, hat er drei Stufen, d. h. drei Kippkreise S i,
S2 und S3. Die StufeSi ist mit S2 über einen Kondensator 70 und Widerstand
71 verbunden, und zwar zwischen den beiden Punkten 6.6b von Si und 67a von S2. In
gleicher Weise ist S2
mit S3 über einen Kondensator 70 und Widerstand
71 gekoppelt. Wenn der Kommutato@r zyklisch arbeiten soll, wird ein Schalter 72
geschlossen (Fig. i) Sund --damit eine Verbindung vom Punkt 66 b der letzten Stufe
S3 über einen Kondensator 70, Widerstand 71, Schalter 72 und Leitung 73 mit dem
Punkt 67 c, der ersten Stufe hergestellt. Damit ist jede Stufe mit der nächsten
über eine gleiche Kondensator-Widerstands-Einheit verbunden. Wenn der Schalter 72
geöffnet ist, arbeitet der Kommutator nur in einem einzigen Arbeitsgang bei jedem
Startimpuls, der der ersten Stufe zugeführt wird. Die Aufladezeit des Kondensators
70 über den Widerstand 71 zwischen je zwei Stufen ist sehr gering, damit
eine Potentialänderung am Punk 66 ca einer Stufe einen im wesentlichen gleichzeitigen
Wechsel im Potential des Punktes 67ä .der nächsten Stufe herbeiführen kann. So sind
die Kommutatorstufen durch Kopplungen verbunden, die keinerlei Verzögerungskreise
und auch keinerlei Röhren häben.
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Alle Stufen sind normalerweise in stabiler Lage. In diesem Zustand
ist die Röhre 68 a leitend, und der Punkt 67 ca befindet sich nach der vorstehenden
Erklärung im wesentlichen auf Kathodenpotential. Zur Auslösung der Wirkungsweise
.des Kommutators wird Schalter 53 umgelegt, worauf sich Kondensator 5q. entlädt
und einen steil ansteigenden p osi itiven Impuls auf den Widerstand64b von Si gibt,
was eine Erhöhung des Potentials am Punkt 67 b von S i über den Sperrpunkt hinaus
zur Folgehot. -Das Ergebnis ist die Umschaltung von S i in die labile Lage. Am Punkt
66b von S i steigt plötzlich das Potential an, und dieser Zeitpunkt bedeutet den
Beginn eines Kreislaufs, wie- er in Fig. 3 mit D' angedeutet ist. Die Potentialerhöhung
am Punkt 66 b von. S i teilt sich über den Kondensator und Widerstand dem Punkt
67c von S2 mit. Die Potentialerhöhung von S2 bei 67c, festigt nur S2 in seinem stabilen
Zustand.
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S i bleibt während einer bestimmten Zeit in seiner unstabilen Lage
und schaltet sich dann selbst nach den vorangegangenen Erklärungen in den stabilen
Zustand zurück. Das Potential an 66 b von S i sinkt plötzlich, und über die 70,
71 gelangt ein negativer Impuls zum Punkt 67a von S2. Dessen Amplitude ist groß
genug, um nunmehr S2 aus der stabilem in die labile Lage zu schalten. Die gleichzeitige
Rückkehr von S1 in die stabile und die Umschaltung von S2 in die labile Lage ist
durch .den Punkt i des Arbeitsgangs (Fig. 3) angedeutet. Es ist ersichtlich, &ß
eine Umkehr des Zustands dessteuernden Kippkreises S i einen Wechsel im Zusta:nd
:des gesteuerten Kreises S2 nach sich zieht.
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In gleicher Weise schältet sich"dann S2 in die stabile Lage nach einem
bestimmten Zeitintervallzurück
und bringt dann S3 in .den labilen
Zustand. Dies ist in Fig. 3 .durch die Ziffer 2 angedeutet.
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In gleicher Weise schaltet sich S3 nach einer gewissen Zeit in den
stabilen Zustand zurück. Dies bedeutet das Ende eines Arbeitsgangs. Bei offenem
Schalter 72 kann ein zweiter Arbeitsgang durch einen weiteren Auslöseimpuls, der
vom Kondensator 54 aufgenommen wird oder von irgendeiner Impulsquelle von außen
her kommt, eingeleitet werden. Bei geschlossenem Schalter 72 bewirkt-. die Rückkehr
von S 3 in seinen stabilen Zustand über den Kopplungskreis die Zuführung eines negativen
Impulses zum Punkt 67 a von S i, so @daß dieser Kippkreis dadurch ,in die labile
Lage kommt. Die gleichzeitige Rückkehr von S3 in die stabile und seine Umschaltung
von S i in die labile Lage bedeutet den Beginn eines Wiederholungsgangs. Diese Arbeitsweise
geht weiter, bis entweder das Potential von den Leitungen 50 und 51 abgeschaltet
oder ,der Schalter 72 geöffnet wird.
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Es ist ersichtlich, daß der Kommutator ohne Verwendung von Zeitverzögerungsmitteln
zwischen den einzelnen Stufen arbeitet, vielmehr nur die Kippkreise enthält, die
ihre Arbeitsperiode selbst bestimmen.
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Es ist ersichtlich, daß der Kommutator ohne Verwendung von Zeitverzögerungsmitteln
zwischen den einzelnen Stufen arbeitet, vielmehr nur die Kippkreise enthält, die
ihre Arbeitsperiode selbst bestimmen.
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4. Der Kommutator (Abgeänderte Ausführung) Eine andere Ausführungsform
des Kommutators ist in Fig. z dargestellt. Sie beruht auf einer veränderten Form
des Kippkreises und wird durch eine Einrichtung ergänzt, mit der ,die Zeitdauer
der unstabilen Periode. der Kippkreise eingestellt werden kann. Teile dieser Schaltung,
die denen der Ausführungsform gemäß Fig. i entsprechen, haben die gleichen Bezugszeichen.
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Die Abänderung dieses Kippkreises von der ersten Ausführungsform besteht
in dem Ersatz der Dreipolröhre 68 a durch eine Mehrgitterröhre 69, die im vorliegenden
Beispiel eine Fünfpolröhre ist. In der Hauptausführung hängt die Zeitdauer der labilen
Lage des Kippkreises von den Werten der Widerstände 62:b und 64b und des Kondensators
65 ab. Mit anderen Worten, die labile Periode der Hauptform des Kippkreises hängt
von den Konstanten des Kreises selbst ab. In der abgeänderten Form nach Fig. 2 hängt
die- Periode des labilen Zustands nicht nur von den Konstanten des Kippkreises selbst,
sondern auch von dem Potential einer der Steuerelektroden der Mehrgitterröhre 69
ab. Hierzu kann z. B. der Spannungsteiler 58 zwischen den Leitungen 5o und 51 dienen,
von .dem mehr oder weniger große Teile durch einen einstellbaren Schalter 6o kurzgeschlossen
werden. Der Punkt 59 des Spannungsteilers steht in Verbindung mit einer Leitung
75, die zu den Schirmgittern der Röhre 69 der Kippkreise S i na, S2 m und
S 3 m des dreistufigen Kommutators führt. Das Schirmgitterpotential einer
Röhre 69 kann also durch Einstellung des Schalters 6o verändert werden. So wird
bei Stellung i dieses Schalters ein großer Teil des Spannungsteilers 58 überbrückt,
so daß das Schirmgitterpotential einen kleinen Wert hat. Die Einstellung des Schalters
auf -den. Punkt 2 vermindert den überbrückten Teil des Spannungsteilers, so daß
das Schirmgitterpotential größer wird. Weitere Steigerungen dieses Potentials werden
bei Einstellung des Schalters 6o auf die Punkte 3 und 4 erreicht.
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Der Scheinwiderstand der Fünfpolröhre ist abhängig von den Schirm-
und SteuergitterpotentiaIen gegenüber dem Katho,denpotential. Ein Anstieg .der Schirmgitterspannung
verringert den Scheinwiderstand der Röhre. In gleicher Weise ist das auch der Fall
bei einem Anstieg der Steuergitterspannun!g. Wenn so die Röhre ihren höchsten. Widerstand
hat bzw. bei gewissen Werten .dieser beiden Gitterspannungen gesperrt ist, wird
ihr Sperrzustand aufrechterhalten, obgleich bei Absinken des Schirmgitterpotentials
die Steuergitterspannung wächst, oder wenn bei Verminderung des Potentials am Steuergitter
eine Erhöhung der Schirmgitterspannung stattfindet. Je höher also das Schirmgitterpotential
ist, um so weniger braucht das Potential des Steuergitters angehoben zu werden,
um die Röhre in den Zustand der Leitfähigkeit zu bringen, während eine Verringerung
des Schirmgitterpotentials eine größere Steigerung der Steuergitterspannung erforderlich
macht, um diesen leitenden Zustand der Röhre zu erreichen. Durch Einstellung des
Schalters 6o auf ein höheres Schirmgitterpotential vermindert sich die erforderliche
Erhöhung der Steuergitterspannung bis zu einem gewissen Grad, um die Röhre leitend
zu machen.. Insbesondere steht die erforderliche Potentialerhöhung am Punkt
67 ca eines Kippkreises nach Fig. 2 in direkter Beziehung mit dem Schirmgitterpo@tential
der Fünfpolröhre 69, wenn ,diese entsperrt werden soll.
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Wie bei der Hauptform befindet sich ein Kippkreis- in seinem stabilen
Zustand, wenn seine Röhre 68 b gesperrt ist und ,die Punkte 66 a und 67 a
auf hohen Potentialen liegen. In diesem Fall ist das Steuergitterpotential der Röhre
69 für jeden Wert des Schirmgitterpotentials so eingestellt, .daß die Röhre ihre
maximale Ipitfähiglzeit besitzt. Bei Zuführung eines positiven Impulses zum Punkt
67 b oder eines gleichen negativen Impulses zum Punkt 67u schaltet sich der Kreis
in seinen unstabilen Zustand um. Ein positiver Impuls kann z. B. am Punkt
67 b des Kreises S i m vom Kondensator 54 her aufgenommen werden,
wenn der Schalter 53 umgelegt ist. Dieser Impuls entriegelt die Röhre 68 b, und
infolgedessen sinkt das Potential am Punkt 66a plötzlich. Ein entsprechender Spannungsabfall
tritt am Punkt 67a auf und erhöht die negative S teuergitterspannung der Röhre 69.
Demgemäß wächst der Widerstand der Röhre 69 und das Potential am Punkt 66b steigt
plötzlich an, so daß ein positiver Impuls entsteht. Dieser gelangt über .den Kondensator
65 auf das Gitter von Röhre 68 b und verringert deren Widerstand. Das Ergebnis besteht
darin,
daß .der Punkt 67 a beträchtlich unter das Sperrpotential gebracht wird,
während der Punkt 67b im wesentlichen das Kathodenpotential annimmt. Damit ist die
Röhre 68 b in vollem Maß leitend und die Röhre 69 gesperrt, d. h. der Kreis
S i in in seinem unstabilen Zustand..
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Nach Aufhören,des Impulses bleibt das Potential am Punkt 67 b, das
die Röhre 6& b in leitendem Zustand halten soll, nur für eine gewisse Zeit bestehen,
da sie dieses Potential nur erhält, weil sich der Kreis über den Kondensator 6.5
auflädt. In dem Maße, wie dieser immer weiter aufgeladen wird, sinkt der Ladestrom
allmählich, und dieser Umstand wirkt sich in einer allmählichen Verminderung des
Potentials am Punkt 67 b aus. Wenn dieses Potential sinkt, wächst die negative Gittervorspannung
von 68 b, und der Stromfiuß durch die Röhre nimmt ab. Daher steigt das-Potential
an den Punkten 66 a und - 67 a des Kippkreises an. Schließlich wird das Potential,
am Punkt 67a und daher die Steuergitterspannung der Röhre 69 genügend hoch, um die
Röhre leitfähig werden zu lassen. Das Potential, d'as am Punkt 67 a herrschen muß,
tun diese Wirkung hervorzubringen, hängt von dem gewählten Schirmgitterpotential
ab. Wenn dieses hoch ist, muß das Steuergitterpotential kleiner sein, als wenn das
Schirmgitterpotential niedrig ist. Je höher das Schirmgitterpotential, um so niedriger
ist die notwendige Erhöhung des Steuergitterpotentials; und daher ist die Zeit gering,
die das Steuergitter braucht, um das geforderte Potential zu erreichen. Der Potentialanstieg
des Steuergitters steht in direkter Beziehung zu der für dieAufladung des Kondensators
65 erforderlichen Zeit. So. :bestimmen lese beiden Faktoren das eingestellte Schirmgitterpotential
und die Aufladekonstanten die Zeitdauer zwischen der Auslösung des Kreises in den
labilen Zustand und dem Umschalten der Röhre 69 in einen leitenden Zustand. Wenn
die Röhre diesen erreicht, fällt das Potential am Punkt 66b plötzlich, und der unstabile
Zustand des Kippkreises ist- beendet, weil er in derselben Weise wie bei -der Hauptform
nunmehr wieder die stabile Lage eingenommen hat.
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Die Kippkreise S i m, S 2 m und S 3 m sind in
genau der gleichen Weise wie die Kreise S i, .S'2, S3 der Hauptform untereinander
verbunden. Die Arbeitsweise dieses abgeänderten Kommutators ist daher -derjenigen
der Hauptform gleich und so wie in Fig. 3 .dargestellt. Obwohl die labile Lage jeder
Stufe des Kommutators gemäß Fi.g. 3 von im wesentlichen gleicher Dauer ist, kann
die Periode jeder Stufe in der gleichen Weise wie bei der Hauptform eingestellt
werden, und zwar durch Veränderung der Konstanten .dies Aufladekreises für den Kondensator
65 und beim Kommutator nach Fig.2" auch noch durch Veränderung der Stellung -des
Schalters 6o.
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Die zyklische Arbeitsweise der beschriebenen Kommutatoren erzeugt
Impulse, die irgendwelchen zu steuernden Kreisen für die verschiedensten Zwecke
zugeführt werden können. Eine vorteilhafte Anwendung finden derartige Kommutatoren
in elektronischen Rechenmaschinen.