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Vorrichtung zur Frequenzuntersetzung von elektrischen Schwingungen
In der Elektroakustik und bisweilen auch in anderen Zweigen der Elektrotechnik besteht
für gewisse Fälle das Bedürfnis, die Grundfrequenz eines oberwellenihultigen Wechselistroms
zu untersetzen, ohne daß zugleich auch die Oberschwingungsfrequernzen untersetzt
werden, wobei diese beibehalten, unterdrückt oder geändert werden können. Wenn eine
Schallaufzeilchnung bei der Wiedergabe langsiamer läuft als bei ,der Aufnahme, so
werden Grund- und Oberschwirngungen, im gleichen Verhältnis untersetzt. Für Sprechlaute
und Musikinstrumentenklänge läßt das Vocod@erverfah.r;en eine beschränkte Lösung
der Aufgabe zu, nur die Tonhöhe zu untersetzen, aber die Klangfarbe beizubehalten.
Dabei werden zur Trennung von Grund-und Formantfrequenzen Frequenzsiebe benutzt,
deren Wirkungsbereiche sich bekanntlich auf bestimmte Frequenzgebiete beschränken.
In der Erfindung wind aber die Aufgabe einer frequenzunabh.ängigen Vorrichtung gestellt,
die nur durch nichtlineare Mittel, also durch Beeinflussung der Kurvenform gelöst
wird.
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Besonders Liegt ein solches Bedürfnis in der Elektromusik vor. Bei
elektrischen Musikinstrumenten liegt z. B. oft die Aufgabe vor, in einem weiten
Tonhähenbereich von vorgegebenen Tonhöhen Su:biharmonische unter Beibehaltung der
subharmonischen Ordnung zu bilden, wobei die Klangfarben der Subharmonisehen denen
der vorgegebenen Klänge gleich oder auch verschieden sein sollen. Bei elektrischen
Musikinstrumenten wird häufig zuerst nur die Tonhöhe, meist in Form von
stoßförrniigen
Schwingungen, gebildet und die Klangfarbe anschließend mit Hilfe von Formantkreisen
hinzugefügt. In :diesem Fäll kann die Frequenzuntersetzung vor der Klangfarhenhil:dung
vorgenommen werden. Es besteht aber auch die Aufgabe, nur die Tonhöhe zu untersetzen
und: die Klangfarbe beizubehalten. Es entstehen dadurch reizvolle musikalische Effekte,
z. B. kann auf diese Weise eine Frauenstimme unter Beibehaltung des Vokalcharakters
in eine tiefere Lage untersetzt werden.
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Eine besondere Rolle im Rahmen dieser Aufgabe spielt die Untersetzuirng
auf die Suboktave bei gleichzeitiger P`h@asenumkeh.rung mit jeder Halbperiode der
Subharmonischen.. Auf diese Weise entstehen Schwingungen, -welche keine gera-d@zab'ligen
Harmonischen enthalten Als Klanigfarben etitsprechen sie den Gedacktregistern der
Orgel oder den Klarinetten.
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Diese und ähnliche Aufgaben wenden gemäß der Erfindung mit Hilfe von
elektronischen Umschaltern gelöst. Die Umschaltezeiten sind dabei vernachlässighar
klein, so daß eine nahtlose 7cu;s,amrnensetzung der Subharmonischen aus den Periodenelementen
der vorgegebenen Schwingungen ermöglicht wird.
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Eine Ausführungsform der Suboktavbilidun:g mit Phasenumkehrung ist
in Abb. i als Schaltbild dargestellt. i und 2 sind unter sich gleiche Mischhexadenröhren,
wie sie in .der Rundfunktechnik für Zwischenfrequenzempfänger gebräuchlich sind.
Die Triadenteile, bestehend aus Ü@en Gittern 3 und und den Anoden 5 und 6, sind
zu einem elektronischen Umschalter zus!ammen@gesetzt, wie er auch unter der Bezeichnung
Kal.liratron oder flip-flop bekannt ist. Jedes Gitter ist mit der Anode der anderen
Röhre in der Weise verbunden:, daß das mittlere Gi,tterpatentiial mit Hilfe der
Spannungsteiler g, i o und 11, 12 etwas unterhalb des Potentials der Kathoden 13,
14 gehalten -wird. Zu diesem Zweck dient ein negativer Spannungspunkt i .s, der
ungefähr so weit unter dem Kathodenpotential liegt wie die Anodenspannung über diesein.
Hierzu dient z. B. der Spannungsteiler 16. 17 und 1.8 sind die unter sich gleichen
Anodenwilderstärnde Eine derartige Schaltung ',hat, wie bekannt, zwei stabile Lagen,
bei der einen ist Gitter 3 negativ verriegelt und Gitter d. liegt am positiven Gitterstromei,nsatzpunkt,
bei der anderen ist es umgekehrt. Die Zwischenlage ist labil. Trifft ein positiver
Impuls auf beide Gitter, z. B. über das Kappfunigsglied ic)., so bewirkt er in jedem
Fall eine Umschaltung, da er auf das gerade positiv`Gitter ohne Wirkung bleibt und
das gerade negative Gitter positiver macht, wodurch die Umschaltung bewirkt wird.
Hat die vorgegebene Schwingung in jeder Grundperiadendaaer mehrere Nulldurchgänge,
etwa von der Form der Abb, 2, oberste Reihe, die dem Oszillogramm eines musikalischen
Klanges entspricht, so muß ein Entzerrer 2o vorgesehen werden, welcher bewirkt,
daß in jeder Grundperiodendauer nur ein Impuls auf das Kopplungsglied ig zur Wirkung
kommt. Solche- Einrichtungen sind der Technik bekannt; der Entzerrer 2o ist daher
in der Abb. i nur als Block dargestellt. Sie bestehen z. B. aus einem Richtverstärker,
der die positiven Scheitelwerte stark überhöht.
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Durch den elektronischen Umschllter wird die vorgegebene Sch;ivingurng
in jeder Grundperiode umgeschaltet. Hierzu sind z. B. die Trio,dLngitter3,4 mit
den Modulatiansgittern 21, 22 der Hexode;n verbunden. Die Modulatians.spannungen
könnten auch aus den Anodenkreisen der Triaden, in bekannter Weise entnommen werden,
-wenn die Gitterverbindungen nicht festgelegt sirnd. An die Steuergitter 23, 24
wird die vorgegebene Spannung gleichphasig angelegt. Die Anoden 25, 26 arbeiten
auf einen Gegentakttransformator 27, so, daß im Ausgang 28 die in der zweiten
Reihe der Abb. 2 dargestellte Sohwingungsform entnommen werden kann, wenn den Hex
Fadengittern die Farm der ersten Reihe der Abb. 2 zugeführt -wird.
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Werden an, Stalle der (Gleichsipannungskopplungen der Triodenteile
RC-Kopplungen angewendet, so entsteht die bekannte LNTultivibratorschaltung. Die
Schaltung ist für den Fachmann naheliegen@d, so,daß sich eine Zeichnung erübrigt.
Mit der Multivibratorschaltung kann die gleiche Wirkung erzielt -werden wie mit
der Anordnung nach Abb. i, sofern die Eigenfrequenz des Multivibrators tiefer liegt
als -die tiefste zu synchronisierende Frequenz.
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Bei sehr kleinen Amplituden der SynchrondsnerimpuLe tritt bei der
Gleichapannungskapp,lung (Alb. r1 überhaupt keine Wirkung ein, während bei dem Multivibrator
eine zusätzliche Frequenzuntersetzung in der Weise eintreten kann, daß nur jeder
zweite, dritte oder folgende Impuls zum. Umkippen führt. Dieser Effekt kann in beiden,
Trioden gleich oder verschieden angewendet werden, letzteres; sofern nicht,dlie
Symmetrieforderung besteht. Ein weiteres Bestimmungselement für die subharmonische
Ordnung dieser Voruntersetzung ist die Zeitkonstante .der RC-Glieder. Mit diesen
Mitteln hat man es aliso in der Hand, vielseitige Varianten von Subharmonischen
zu bilden.
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Wenn nicht die Forderung der symmetrischen Phasenumkehrungen, also
.der Auslös-chung ,der ungradzahligen Oberschwingungen besteht, so können Unterscheidungen
in den Periodenteilen der subharmonischen Schwingungen auch durch Veränderungen
der Amplituden vorgenommen werden. Würde man in die Periodenteile die vorgegebenen
Schwingungen gleichphasig und mit gleichen Amplituden einblenden, so würde ja die
vorgegebene Schwingung ununtersetzt wieder entstehen. Setzt man in Abb. i an Stelle
dee GegentaIcttrausfo-rmators 27 gleichphasige Kopplungen ein und macht die einzublendenden
Schwiagungen paarweise in den Amplituden verschieden, so entsteht eine Schwinbungsform,
wie sie in der Reibe 3 von oben der Abh.2 dargestellt ist, also eine Su#boktavsc#hwingung,
-deren Oberschwingungen nicht auf die ungradzahlügen Ordnungen beschränkt sind.
Man könnte zur Unterscheidung der einen von der anderen Halbperiode auch die Phasen
uni andere Beträge als o oder iSo° verändern, wobei eine Frequenzabhängi.
gkeit
i,nKauf genommen werden kann, ja musikalisch vielleicht interessant wäre:; man könnte
auch in einer Halbperiode .die Schwingungen ganz unterdrücken. Ferner könnte man
eine Unterscheidung dadurch vornehmen, daß man einer Halbperiode neue, in der anderen
ursprünglich nicht vorhandene Formantechwingunrgen hinzufügt. Die Ausführung dieser
Varianten, die eine große Vielseitigkeit der Vorrichtung nach Abb. i ergibt, ist
für den Fachmann naheliegend. Es ist ferner naheliegen.d, dies Verfahren der Subokbavb:iliduntg
mehrere Male in Kaskade anzuwenden4 derart, daß von der zweiten Subfharmonischen
die vierte abgeleitet wird usf., daß also die subharmonischen Ordnungen nach den
Zweierpotenzen gebildet werden, wobei bei jeder neuen Potenz alle vorbezeichneten
Varianten angewendet werden können.
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Das Prinzip dcsr gegenseitigen Verriegelns und Öffne.ns ist aber nicht
.auf zwei Verstärkerröhren beschränkt. Man kann eine beliebige Anzahil von Verstärkerrö
ran in der- Weise zu einem Unterset7erring zusammensetzen, daß jede Röhre die nächstfolgende
beim Eintreffen eines Impulses aus dem einen in den anderen stabilen Zustand überführt.
Abb. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel dieser Variante. Es ist ein dreistufiger Ring
.angenommen; doch zeigt :das Beisspiel, wie .der Ring auf mehr als drei Stufen ausgedehnt
werden kann. jede Stufe ist mit der folgernden gekoppelt, die letzte wieder mit
der ersten. Indem rdreistufigen elektronischen Umschalter nach Abb. 3 werden die
Röhren z. B. in :der Sperrschwingerschaltung betrieben. jede der Röhren 31, 32 und
33 wird mit einem 'hochrfrequenten Schwingungskreis 34, 35, 3@ verbunden, der vom
Anoden- auf den Gitterkreis rückgekoppelt ist, so daß im normalen Betriebszustand
hochrfrequente Schwingungen entstehen, deren Frequenz höher liegt atlrs :die für
die Umschaltungen- in Betracht kommenden Frequenzen. Die Sperrschwingerwirkung beruht,
wie an sich bekannt., darauf, d@aß die Röhrencharakteristik in der in Abb. 4 dargestellten
Weise deformiert wird. Die punktierte Kurve ist die normale statische Röhrencharakteristik,
Anodenr,ttrom in der Ordinate als Funktion der Gitterspannung (Abszisse) dargestellt.
Regelt man die Gittervorspannung, von stark negativen Werten ausgehend-, in positiver
Richtung, so springt im Punkt 71 der Anodengleichstrom plötzlich auf einten hohen
Wert, der sich bei weiterer Erhöhung der positiven Gittervorspanrnung nur noch unwesentlich,
steigert. Ändert man jetzt die Gittervorapannung in. negativer Richtung, so nimmt
der Anodenglei.chtstrom nur wenig gib und bleibt bis zu hohen negativen Werten:
der Gittervorspannung erhalten, um im Punkt 72 plötzlich auf o abzufallen. Innerhalb
der zwischen dien Punkten 71 und 72 vorhandenen Hysteresisschileife sind hochfrequente
Schwingungen vorhanden, welche den Anodengleichstrom unterhalten. Die Breite der
Hysteresissehleife kann mittels der kapaziftiv überbrückten Kathodenwiderstände
37, 38, 3'9 verringert werden, was für die Einjustierung eines Untersetzerringes
nützlich sein kann. Die Sperrschwingerschaltung unterscheidet sich vän der Kippschaltung
nach Abb: i dadurch, daß zwischen den beiden Extremlagen eine Zwischenlage möglich
isst, welche imBereich der Hysteresissc'hleife stabil ist. Infolgedessen ist es.
möglich, daß in einem Un.tersetzerring zwei. benachbarte Stufen sich -in der gleichen
Lage befinden. Demzufolge können mittels der Sperrsehwingerschaltung auch ungeradzahlige
Untersetzerringe gebildet werden, wähnend mit der Schaltung der Abb. i nur geradzahlige
Untersetzerringe möglich sind, da die letzte Stufe sich immer in der anderen Lage
befinden muß wie die erste. Auch ist bei der Sperrsch,wingerschaltun.g eine kapazitive
Kopplung der Stufen möglich, ohne daß ein unerwünschter Multivib ratoneffekt eintritt.
In dem Ausführungsbeispiel der Abb. 3 sind die drei Stufen durch die Kondensatoren
4.0, 41, 42 gekoppelt. Die Synchronisierimpulse ,der vorgegebenen, Schwingung,,
welche nötigenfalls durch einen Entzerrer entsprechend 2o in Abb. i nach Impulsform
und Amplitudie vorzubereiten sind, wenden über die Kondensatoren 44, 45, 46 allen
Gittern gleichzeitig zugeführt. Die Eingänge 43, 47 und 63 sollen zunächst parallel
geschaltet sein. Zur Betriebsbereitschaft des Untersetzerringes ist es erforderlich,
daß alle Stufen, bis auf eine sich in der gleichen Lage befinden. Es sei angenommen,
dtaß sich die Stufe 31 im schwingenden, die anderen Stufen im nicht schwingenden
Zustande befinden. Alle Stufen haben negative Gitbervorspannungen 48, 49, 50', die
ungefähr' dem Punkt 73 der Abb. 4 entsprechen. Die Synchotnisierimpulse verlaufen
ausschließlich in negativer Richtung. Der erste Synchronis Bierimpuls löscht also
die Schwingungen der Röhre 31, deren Potential an der Anode dadurch plötzlich auf
einen hohen positiven Bratrag steigt. Diesem positive Spannungssto:ß wird: über
den Kondensator 40 auf (die Röhre 32 übertragen, und ,diese kommt zum Schwinggen.
S,ie ist so zur Aufnahme des zweiten Synehronisierimpulses bereit, löscht durch
dessen Auftreffen und gibt den positiven Anodenimpuls an die Röhre 33 weiter, die
dann ihren Impuls arm die Röhre 31 zurückgibt über den Kondensator 42 und so fort.
Es kann also bei diesem Beispiel aus jeder Stufe diadritte Stibharmonisehe entnommen
werden.
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Diadrei Röhrender A'bb. 3 entsprechen nur den Triod'enteilen derAbb.
2. Aus jeder Stufe d erAbb. 3 können also Steuerimpulse rentnommen werden, um in
jede Drittelperiode der Subharmonischen ursprüngliche, neue oder keine Oberschwingungen
einzublenden. Da jede' Röhre in einer Drittelperiode hochfrequente Schwingungen
erzeugt, können diese zur Entnahme der Steuerimpulse benutzt werden, wofür z. B.
die Detektorkreise 51, 52, 53 dienen.
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Bei der umgekehrten Ausgangslage dies Untersetzerringes entsteht eine
gleichartige Wirkungsweise. Wenn alle Röhren sich im schwingenden Zustand befinden
und nur eine im nicht schwingenden, wenn ferner die Synchronistierimpulse ausschließlich
positive Richtung haben, versetzt ein Synchronisierimpuls die nicht schwingende
Röhre
in den schwingenden Zustand, .dadurch sinkt das Anodenpotential
auf einen negativeren Wert, und die folgende Röhre wird gelöscht.
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Die zuerst beschriebene Ausgangslage bietet für elektromusikalische
Zwecke eine sehr interessante Möglichkeit. Es entstehen in jedem Periodenteil der
Subharmonischen hochfrequente Schwingungen: Mit Hilfe deis Hochfrequenzüberlagerers
5.4 werden in den Detektorkreisen oder ihnen - äquivalenten Mitteln 5r, 52, 53 niederfrequente
Schwingungen erzeugt, die über die ganze subharmonische Periode von gleicherFrequenz
sind; wenndiehochfrequenten Kreise 34, 35, 36 einander gleich sind, aber auch durch
Verschiedenheit dieser Kreise verschieden sein können. Dieses Mittel wird in der
Elektromusik zweckmäßig zum Einblenden hoher Formantfrequenzen angewendet. Durch
Stoßerregung von niederfrequenten Schwingungskreisen entstehen .zumeist zu hohe
,Dämpfungen der hohen Formantfrequenzen. Durch die hier beschriebene Hoch= frequenzmethode
entsteht zwar das .andere Extrem, daß diese Formantschwingungen ungedämpft sind,
doch erweist sich die musikalische Wirkung als wertvoll. Der gedämpfte Verlauf kann
einigermaßen dadurch nachgebildet werden., daß in einer Teilperiode der Subharmonischen
die urigedämpfte Formantschwingung unterdrückt ist, z. B. .dadurch, daß einer der
,Schwingungskreise 34, 35 oder 36 so abgestimmt ist, daß mit dem überlegerer 54
keine in den hörbaren Bereich fallendenDifferenzfrequenz auftritt.
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Im Gegensatz zu der z. B. in der Fernsehtechnik üblichen Kaskadensynchronisation,
bei welcher eine in eainer Stufe gebildete Subharmonische als Ausgangsschwingung
für die folgende Stufe verwendet wird, so daß .also eine Multiplikation der subbarmonisc
en Ordnungen entsteht, wirkt ein Untersetzerring nach Art der Abb. 3 additiv. In
dem bisher beschriebenen Beispiel addiert sich jeweils die Ordnungszahl r, so daß
bei diesem Ausführungsbeispiel die dritte Subharmonische entsteht. = Besonders für
die Zwecke der Elektromusik äst erfindungsgemäß eine Weiterbildung .des additiven
Untersetzerrings wichtig, bei welcher jeder Stufe ein an sich bekannter Untersetzer
zugeordnet ,ist. Letzterer besteht z. B. .aus einem Gleichrichter 55; einem Kondensator
56 und einer elektronischen Vorrichtung 57, welche die im Prinzip ,in Abb. q. dargestellte
Eigenschaft hat, bei einer bestimmten Reizspannung leitend zu werden und bei einer
tiefer liegenden Spannung diese Leitfähigkeit zu verlieren; im einfachsten Fall
eine Glimmlampe. Durch die Größe der Synchronisierirnpulse, welche bei 58 eintreten;
die Größe des Kondensators 56 sowie die Lage von Zünd- und Löschspannung der GlimmfamPe
57 ist die subharmonische Ordnung des Glimmlampen- bzw. ähnlichen Untersetzers bestimmt,
der nun mit einer Stufe 3 r, 32 oder 33 des Untersetzerrings kombiniert wird. Dabei
soll erreicht werden, daß in jeder Stufe ;des Ringes, welcher ein Glimmlampen- oder
ähnlicher Untersetzer zugeordnet ist, dessen subharmonische Ordzung zu denen .der
anderen Stufen des Ringes addiert wird. Diese Aufgäbe äst für-- .die Elektromusik
deshalb wichtig, weil die Anwendung der Subharmonischen auch höherer Ordnungen immer
mehr Bedeutung- gewinnt und weil es mit einfachen Untersetzern nach Art .der Vorrichtung
55 bis 58 Schwierigkeiten, bereitet, höhere subharmonische Ordnungen mit genügender
Betriebssicherheit zu erzielen; denn es handelt sich bei der Elektromusik nicht
wie beim Fernsehen oder anderen Anwendungsgebieten der subharmonischen Untersetzung
darum, eine bestimmte subharmonische Ordnung dauernd festzuhaltenbei festliegender
Frequenz der vorgegebenen Schwingung, sondern .diese- ist in einem weiteren Tonhöhenbereich
veränderlich, und die subharmonischen Ordnungen :sollen sm Verlaufe eines Musikstücks,
beliebig gewechselt werden, und es sollen aus der,vorgegebenen Schwingung mehrere
Subharmonische nebeneinanderableitbarsein. Unter diesen Anforderungen erreicht man
mit einfachen Untersetzern betriebssicher nicht mehr als etwa die B. Subharmonische,
bzw., wenn man besondere Stabilisierungsmaßnahmen, ergreift, wird .der Aufwand nicht
geringer als mit einer Einrichtung gernäß Abb.3: Multiplikative Anordnungen, mit
welchen an sich eine gute Betriebssicherheit für höhere subharmonische Ordnungen
erreicht wird, eignen sich für elektromusikalische Zwecke nicht bzw. nur beschränkt,
weil keinePri:mzahlordnungen mit ,ihnen erreichbar sind.
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Um die geforderte additive Wirkungsweise zu erreichen, muß die Verbbindung
zwischen der Untersetzerri.nigstufe und dem Glimmlampen- oder ahnliehen Untersetzer
in der Weise ausgebildet werden, daß der Beginn einer Arbeitsperiode mit dem der
ersteren: zusammenfällt und von dieser eingeleitet wird; während außerhalb der Arbeitsperiode
seiner Ringstufe der Glim:mlampenuntersetzer außer Wirksamkeit sein muß. Dies wird
dadurch erreicht, daß der Glimmlampenuntersetzer in gleicher Weise, z. B. mittels
des Kopplungskorndensators 59, an die Anode der vorhergehenden Ringstufe 33 angeschlossen
wird. Diese Anode 36 wird .bei Beendigung ihrer Arbeitsperiode positiv, die Glimmlampe
wird .dadurch zum Zünden gebracht, gleichviel in welchem Spannungszustand sie sich
gerade befindet, und somit für den beginnenden Arbeitsvorgang ,dieser Stufe
31 bereitgemacht. Außerhalb des Arbeitsvorgangs der zugehörigen Stufe sind
die Vorgänge in der Glimmlampe ohne Einwirkung auf das Endergebnis, es sind also
keine Maßnahmen erforderlich, um die Glimmlampe in den Arbeitspausen außer Tätigkeit
zu setzen.
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Da bei der Vorrichtung nach Abb. 3 hochfrequente Schwingungen vorhanden
sind, kann es notwendig werden, diese von der Glimmlampe fernzuhalten, damit .die
zusätzlichen Reize nicht das Zündpotential für .die Synchronisieri:mpulse verlagern.
Zu diesem Zweck ist in: Abb.. 3 .die Hochfrequenzfalle 6ö vorgesehen.
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Der Entladungsstoß der Glimmlampe 57 muß auf das Gitter der zugehörigen
Untersetzerringröhre 31
in negativer Richtung zur Einwirkung gebracht werden.
Die ?^,erfür erforderlichenMaßnahmen sind
dem Fachmann geläufig;
in Abb. 3 ist,deshalb hierfür nur ein Element 61 schematisch gezeichnet.
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Auch in der Erweiterung durch Glimmlampen-oder ähnliche Untersetzer
ist .die Vorrichtung nach A#bb. 3 zunächst nur ein elektronischer Umschalter, der
eine Mehrzahl von Verriegelungs- und Entriegelungsspannungen (bei 51, 52, 53) liefert,
die in einem Ring aufeinanderfolgen. Mit diesen Spannungen können vorhandene Schwingungen
unmittelbar modifiziert oder auch fremde bzw. keine Schwingungen in dem durch die
Vorrichtung nach Abb. 3 gegebenen Takt z. B. mittels Verstärkerröhren geschaltet
werden, entsprechend. den Hexodenteilen der Abb. r. Die Einzelausführung dieser
zahlreichen Varianten liegt nach dem Dargelegten im Bereich fachmännischen Ermessens.
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In der untersten Reihe der Abb. 2 ist als Beispiel eine auf solche
Weise erzielbare Schwingungsform dargestellt. Die erste Ringstufe untersetzt hier
in Verbindung m-it ihrem,Glimmlampenuntersetzer auf die zweite Subharmonische, im
welche z. B. eine durch eine Vorrichtung gemäß Abb. r gebildete 2. Subharmonische
mit halbzeitiger Phasenumkehrung eingeblendet ,ist. Derselbe Vorgang vollzieht sich
in der dritten Stufe des Ringes. In der zweiten Stufe des Ringes ist in diesem Beispiel
keine Frequenzunterse:tzung und keine Schwingungseinblendung angenommen.
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Bei diesem Beispiel, bei .dem also mehrere Stufen des Ringes auf die
gleiche subharmonische Ordnung untersetzen sollen, kann der Glimmlampen- oder ähnliche
Untersetzer diesen Stufen, gemeinsam sein. Er wird in beiden Fällen mit :der zugehörigen
Ringstufe von der vorhergehenden Ringstufe zum Beginnen gebracht. Damit in solchen.
Fällexi keine Rückwirkung auf eine andere, parallel liegende Stufe und somit Fehlzündungen
eintreten, sind die Sperren 61, 62 vorgesehen. Sie bestehen im wesentlichen aus
Gleichrichtern, welche den Impulsen nur den Weg zur Glimmlampe in der beabsichtigten
Richtung freigaben.
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Die mit, einem Ringuntersetzer gemäß Abb..3 höchsterreichbare subharmonische
Ordnung ist gleich dem. Produkt aus der Anzahl der Stufen des Ringes und der höchsten
mit einem Glimmlampen-oder ähnlichen Untersetzer betriebssicher erreichbaren subharmonischen
Ordnung. Da ein Gli.mmlampenuntersetzer mehreren Ringstufen gemeinsam sein : kann,
genügt es, für, eine beliebige Ringstufenzahl und eine beliebig wählbare subharmonische
Ordnung nur zwei Glimmlampen- oder ähnliche Untersetzer vorzusehen, von .denen einer
auf die tiefste mit ihm betriebssicher erreichbare subharTnonische Frequenz fest
eingestellt und. allen Ringstufen bis auf eine gemeinsam -ist. Die letztere ist
an den zweiten Glimmlampenun.tersetzer angeschlossen, und dieser ist in seiner subharmonischen
Ordnung von r bis zur höchsten betriebssicheren Ordnung wählbar eingerichtet. Zur
Herstellung kleiner subharmonischer Ordnungszahlen, für welche nicht alle Ringstufen
benötigt werden, werden die nicht benötigten Stufen überbrückt. Die Ausführung dieser
Schitritungsan:ordnungen ist für .den Fachmann naheliegen.d, .daher in den Zeichnungen
nicht dargestellt. Es ist ferner für den Fachmann naheliegend, einen Handschalter
od. dgl. zu konstruieren, an welchem die für die subharmonischen Ordnungen der Reihe
nach erforderlichen Schaltungen durch einfache Drehungen od..dgl. bewirkt werden.
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Bei (den vielseitigen Varianten, welche im Rahmen der Erfindung liegen,
sei z. B. darauf hingewiesen, .daß die Schaltungen, welche .mit Hilfe des Sperrschwingers
hier beschrieben sind, im wesentlichen in äquivalenter Weise mit Hilfe von Thyratrons
ausgeführt werden können, mit Ausnahme jedoch der Hochfrequenzkopplungen, 51, 52,
53 und der Hochfrequenzüberlagerung 54.
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Weitere Varianten: ergeben sich .daraus, .daß die Sperrschwingerschaltung
3-i bis 39 in ähnlicher Weise wie die Multivibratorschaltung (Trioden in Abb. i
mit Rückkopplung über RC-Glieder statt über Ohmsche Spannungsteiler) Kippschwingen
ausführen kann, die synchronisierfähig sind. Diese Sperrschwinger-Kippschwingungen
ergeben sich durch geeignete Bemessung der BRC-Glieder 37, 38, 39 derart, daß der
Anodenstrom nach dem Schwingungseinsatz den Spannungsabfall am Kathodenwiderstand
so groß macht, daß .das Gitterpotential unter Punkt 72 fällt. Darauf entlädt sich
.der Kondensator am Kathodenwiderstand, bis der Punkt 71 wieder erreicht wird, entsprechend
der Zelitkonstante. Wird auch hier diese Zeitkonstante so groß gewählt, daß ,die
Kippfrequenz tiefer liegt als die tiefste zu synchronisierende Frequenz, so tritt
die gleiche Wirkung -ein, wie vorher in Verbindung mit Abb. i beschrieben. Durch
Ansammlung von Synchronisierimpulsen kann also auch mit Hilfe .des Spe.rrschwingers
eine Untersetzerwirkun!g eintreten, die als Voruntersetzer verwendet werden kann,
ohne daß z. B. eine Glimmlampe 57 dafür erforderlich ist. In der Literatur wird
auch der Sperrkippschwinger als Multivibrator bezeichnet, -die Wirkungen sind äquivalent.