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Schaltungsanordnung zur Ableitung eines Impulses aus einem mit stark
schwankender Amplitude einfallenden anderen Impuls Auf vielen Gebieten der Impulstechnik,
beispielsweise bei der Mehrfachnachrichtenübertragung auf einem Übertragungskanal
mit Hilfe von Impulsen, bei der Fernbedienung, beim Fernsehen und bei verschiedenen
Ortungsaufgaben sind häufig Impulse stark schwankender Amplitude zu empfangen. Diese
Amplitudenschwankungen können in vielen Fällen so groß sein, daß das Verhältnis
der maximal zur minimal auftretenden Impulsamplitude ro : z und größer ist. wie
paus Abb.u zu ersehen, in welcher nur ein Amplitudenverhältnis von etwa 2 : z zwischen
dem größten Impuls Im", und dem kleinsten Impuls Jmln,gezeichnet ist, versagt unter
diesen Umständen die übliche Impulsempfiangsschaltung, bei welcher die Eingangsröhre
des Empfängers erst anspricht, wenn die Empfangsspannung einen bestimmten festen
Schwellenwert S überschreitet. Der Schwellenwert S würde nämlich bei der kleinsten
Impulsamplitude überhaupt nicht erreicht, d. h. dieser kleinste Impuls überhaupt
nicht empfangen werden können. Aber selbst wenn man, was an sich möglich ist, die
Größe des Schwellenwertes S der Eingangsröhre durch einen Schwundregler entsprechend
der Amplitude der einfallenden Impulse, die eich ja stets nur langsam ändert, einstellen
wollte, ,so würden doch die Impulse kleiner Ampl.itude d ie Eingangsröhre in einem
anderen Zeitpunkt gegenüber der Impulsmitte zum Ansprechen bringen
und
also die empfangenen Impulse eine von den Amplitudenschwankurngen abhängige Phasenlage
erhalten.
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Gemäß der Erfindung soll eine Schaltungsanordnung zur Ableitung eines
Impulses aus einem mit stark schwankender Amplitude einfallenden anderen Impuls
und einer von diesen Amplitudenschwa.nkungen unabhängigen Phasenlage darin bestehen,
daß mit der Vorderfront und :der Rückfront des einfallenden Impulses ein Schwingungskreis;
einer größeren Halbschwingungsdauer als die maximale Dauer des einfallenden Impulses
angestoßen und aus dem ersten Nulldurchgang der resultierenden Schwingung des Schwingungskreises
ein neuer Impuls abgeleitet wird, der gegenüber der zeitlichen Mitte des einfallenden
Impulses dann eine konstante Phasenverschiebung von der Viertelschwingungsdauer
des Schwingungskreises besdtzt.
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Eine Ausführungsform :der Erfindung ist in Abib. 2 dargestellt, in
welcher mit 1e der einfallende Impuls gezeichnet ist, der mit positiver Polarität
dem Steuergitter einer in anfachender Rückkopplungsschaltung angeordneten Röhre
io zugeleitet wird. Diese Röhre ist vermöge der Ladung, die sich bei jedem Schwingungsvorgang
durch den Gitterstrom auf :dem Rückkopplungskondensator i i ansammelt und in der
Impulspause (es handelt sich ja praktisch stets um Impulspausen von ungefähr konstanter
Länge) über den Gittera;bleitwiderstand 12 nicht vollständig verschwindet, vor Beginn
des Impulses Je verriegelt. Anodenseitig ist mit der Röhre io ein Schwingungskreis,
bestehend aus der Spule (1,3 und :dem Kondensator 14, :gekoppelt. Die Halbschwingungsdauer
dieses Schwingungskreises sei größer als die maximale Dauer des einfallenden Impulses.
Eine aus zwei Gleichrichterröhren 15, 16, einer Spule:i7 und einem Widerstand.
18 bestehende bereits an anderer Stelle beschriebene Schaltung dient in der weiter
unten zu beschreibenden Weise zur Ableitung :des neuen phasenkonstanten Impulses
aus .dem erstenNulldurchgang der im Schwingungskreis erregten resultierenden Schwingung.
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Zr Erläuterung :der Wirkungsweise der Schaltung nach Abh. 2 sei die
Abb. 3 betrachtet. Die Abb. 3 a und 3 b zeigen die einfallenden Impulse von maximaler
und minimaler Amplitude nach dem Durchgang durch :eine Amplitwdenbegrenzungsvorrichtung,
welche zunächst die einfallenden Impulse auf ,gleiche Amplitude bringt, so d@aß
nur mehr ein Längenunterschied zwischen den Impulsen vorhanden ist. Durch die Vorderfront
A des in Abb. 3 a dargestellten langen Impulses wird im Schwingungskreis 13, 14
,ein Schwingungsvorgang ungestoßen, der zu :der Entstehung einer positiven Aufladung
an :der unteren Kondensatorbelegunggegenüber der oberen, wie sie in Abb. 2 durch
Plus- und Minuszeichen ,angedeutet ist, führt. Das Potential der oberen Kondensatorbelegung
bewegt sich also, wie es Kurve 19 in Abb. 3 c veranschaulicht, nach einem
Sinwsgesetz. Durch die Rückfront B des Impulses in Abb. 3 a würde, sofern der Kondensator
14 im Augenblick -der Rückfront die Ladung Null besitzen würde, eine positive Sinushalbwelle
angestoßen werden. Da die Ladung des Kondensators 14 im Augenblick der Rückfront
aber noch endlich ist, überlagert sich diese positive Sinushalbwelle der durch die
Kurve i9 dargestellten und es kommt vom Augenblick der Rückfront B an der :durch
die strichpunktierte Linie 2o dargestellte Potentialverlauf an der oberen Belegung
von 14 zustande. Der punktierte Teil 2i der negativen Sinushalbwel'le wird also
in Wirklichkeit nicht mehr durchlaufen. Sobald die resultierende Schwingung 2o durch
Null hindurchgeht, wird .die Gleichrichterröhre 15 durchlässig, zu :der Drosselspule
13 wird die weit kleinere Drosselspule 17 parallel geschaltet und es treten
daher Schwingungen mit höherer Frequenz als -der des Kreises 13, 1i'4 auf.
In Abb.3c ist etwas mehr als d.ie volle Periode dieser höherfrequenten Schwingungen
.durch die Kurve 22 angedeutet. In Wirklichkeit können sich diese Schwingungen auch
nicht voll ausbilden, :denn sobald die obere Bielegung von 14 ein nennenswertes
Potential gegenüber der unteren einnimmt, tritt dieselbe Potentialverteilung ja
auch an der Spule'i7 auf und die Röhre 16 beginnt nun ebenfalls Strom zu führen,
so daß praktisch die ganze Energie des Schwingungskreises über den Widerstand,i
8 abfließt und dabei an diesem Widerstand einen Spannungsabfall erzeugt; der ungefähr
den zeitlichen Verlauf hat wie die erste positive Halbwelle der Kurve 22 in Abb.
3 c. Tritt dagegen am Gitter der Röhre io der in Abb. 3b veranschaulichte kürzere
Impuls auf, so wird durch seine VorderfrontA' an der oberen Belegung von 14 ein
Spannungsverlauf nach .der Sinushalb#welle 24 in Abb. 3 di hervorgerufen und :durch
seine Rückfront B' ein Spannungsverlauf nach der strichpunktiert gezeichneten Kurve
25. Im ersten Nulldurchgang dieser resultierenden Schwingung spielen sich wegen
des Stromeinsatzes iin den :bis dahin gesperrten Gleichrschterröhren 15 und 16 wieder
ähnliche Vorgänge ab, wie an Hand der Abh. 3 c beschrieben, und am Wi,derstand;i,8
bildet sich wieder ein positiver Spannungsimpuls von ungefähr demselben Verlauf,
wie ihn die erste positive Halbwelle der Schwinguni 26 in Abb. 3 d besitzt.
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Auf rechnerischem Wege läßt sich leicht beweisen, daß die Phasenverschiebung
zwischen dem ersten Nulldurchgang :der resultierenden Schwingung und der Mitte des
einfallenden Impulses genau eine Viertetschwingungs.dauer des Schwingungskreises
13, 14 beträgt. An Hand der Abb. 4 läßt sich dies unter speziellen Voraussetzungen,
nämlich für :den Fall, daß die Dauer des einfallenden Impulses genau gleich der
Halbschwingungsdauer des Schwingungskreises ist, auch leicht einsehen. Wenn nämlich
diese Gleichheit zwischen Impulsdauer und Halbschwingungsdauer besteht, so geht
die durch die Vorderfront A" des Impulses in Abb. 4a im Schwingungskreis angestoßene
Schwingung gerade im Augenblick des Eintreteras :der Rückfront B" durch Null hindurch.
Das Potential an der oberen Belegung von 14, welches sich, wie Abb. 4b zeigt, wieder
nach einer S inuskurve ändert, stellt also vom ersten Nulldurchgang an die
resultierende
Schwingung dar und geht gleichzeitig in diesem Augenblick
;das erste Maldurch Null hindurch, d. h. daß in diesem Augenblick der abgeleitete
phasenkonstante Impuls am Widerstand 18 entsteht. Man sieht an Hand der Abb. q.b
ohne weiteres, daß der erste Nulldurchgang der resultierenden Schwingung, d. h.
das Endre der :dargestellten Sinushalbwelle, um eine Viertelschwingungsidauer gegenüber
dem Maximalwert der Sinushalbwelle verschoben ist, der ja mit der Impulsmitte wegen
.der vorausgesetzten Gleichheit zwischen Halbschwingungsdauer und Impulsdauer zusammenfällt.
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Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann mit besonderem Vorteil
:dazu benutzt werden, einen Relaissender zu tasten. Unter Relaissender wird dabei
Kombination eines drahtlosen Empfängers mit einem drahtlosen Sender verstanden,
die derart miteinandergekoppelt sind, daß bei Auftreffen eines Impulses auf den
Empfängereingang unmittelbar vom Sender ein neuer Impuls auf derselben oder einer
anderen Welle ausgestrahlt wird. Bei einem derartigen Relaissender können aus den
an Hand Ab,b. i erläuterten Gründen Phasenverschiebungen, die von der Eingangsamplitude
des Empfängers ab-, hängen, auftreten, die in den meisten Fällen unzulässig sind.
Schaltet man dagegen .die durch die Erfindung vorgeschlagene Einrichtung 28, wie
es in Abb. 5 veranschaulicht ist, zwischen denEmpfänger 29 und #den Sender 30, so
tritt eine Phasenverschiebung zwischen,dem Beginn dies Senderimpulses und der Mitte
des Empfängereingangsimpulses von genau einer Viertelschwingungsdauer des Schwingungskreises
auf, die von Amplitudenschwankungen des Empfängereingangsimpulses unabhängig ist
und daher in den übrigen Geräten, mit denen der betreffende Relaissender zusammenarbeitet,
leicht berücksichtigt werden kann.