DE914621C

DE914621C - Circuit arrangement for receiving signals in pulse modulation systems

Info

Publication number: DE914621C
Application number: DEL10612A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Hans Reiner; Dr-Ing Karl Steinbuch
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1951-11-09
Filing date: 1951-11-09
Publication date: 1954-07-05

Description

Schaltungsanordnung zum Empfang von Signalen in Impulsmodulationssystemen Die Erfindung bezieht sich auf Nachrichtenübertragungssysteme, bei,denen ,die im Betrieb notwendigen Schaltkennzeichen (z. B. Belegungszeichen, Nummernwahl u.sw.) in demselben Kanal wie die eigentlichen Nachrichten (z. B. Sprache) übertragen werden. Im folgenden sollen diese Schaltkennzeichen im Gegensatz zu dien eigentlichen Nachrichten kurz als Signale bezeichnet werden. Es ist eine Vielzahl von Schaltungsanordnungen. bekannt, die entsprechend 'den Gegebembeiten des jeweiligen Übertragungssystems für den: Empfang dieser Signale vorgesehen sind. Man hat auch schon Lösungen gesucht und gefunden, einen zusätzlichen Empfänger für Signale zu vermeiden, was eine entsprechende Ersparnis an Aufwand mit sich bringt. Es sind insbesondere für Übertragungssysteme mit Amplitu'denmodulation, bei denen die Signale in Gestalt einer oder mehrerer kombinierter Signalfrequenzen gegeben werden, Empfänger bekannt, die als Kanalend'verstärker für die Sprachfrequenzen und gleichzeitig als Empfänger für die Signalfrequenzen arbeiten. Bei derartigen Empfängern werden für gewöhnlich die Signalfrequenzen vor oder nach der Verstärkung gleichgerichtet und dem Steuergitter der Röhre zugeführt. Dadurch wird er Anodengleichstrom in Abhängigkeit von den Signalen gesteuert und betätigt ein im Anodenrstromkreis liegendes Signalrelais.Circuit arrangement for receiving signals in pulse modulation systems The invention relates to communication systems in which, those im Operation necessary switching indicators (e.g. allocation symbols, number selection, etc.) in the same channel as the actual messages (e.g. voice) are transmitted. In the following, these switching indicators are to be used in contrast to the actual messages are briefly referred to as signals. It's a variety of circuit arrangements. known, the corresponding 'the Gegebembeiten of the respective transmission system intended for: receiving these signals. Solutions have also been sought and found an additional receiver for signals to avoid what a corresponding Brings savings in effort. They are particularly useful for transmission systems with amplitude modulation, in which the signals in the form of one or more Combined signal frequencies are given, receivers known as channel end amplifiers for the voice frequencies and at the same time as a receiver for the signal frequencies work. In such receivers, the signal frequencies are usually in front of or rectified after amplification and fed to the control grid of the tube. Thereby the anode direct current is controlled and dependent on the signals actuates a signal relay in the anode circuit.

Die Erfindung bezweckt, eine derartige röhrensparende Empfangsanordnung auch für Impulsmodulationssysteme zu schaffen, bei denen sowohl die Nachrichten als auch die Signale als längenmodulierte Impulse übertragen werden odder, wie es z. B. bei Impulsphasenmodulationssysternen der Fall ist, bei der Demodulation zunächst in längenmodulierte Impulse umgewandelt werden. Die Nachrichtenimpulse erscheinen dann als längenmoidulierte Impulse, deren IDaüer innerhalb eines bestimmten Bereiches: liegt, während die Dauer der Signalimpulse außerhalb dieses Bereiches liegt und z. B. kürzer ist.The invention aims to provide such a tube-saving receiving arrangement also to create pulse modulation systems in which both the messages as well as the signals are transmitted as length-modulated pulses or like it z. B. in the pulse phase modulation system Is the case with the Demodulation must first be converted into length-modulated pulses. The news impulses then appear as length-modulated impulses whose ID lasts within a certain Range: is outside this range while the duration of the signal pulses lies and z. B. is shorter.

Üblicherweise wird bei solchen Systemen eine einfache Empfangsanordnung dadurch ermöglicht, daß Mittel vorgesehen sind; um die längenmodulierten Impulse in eine negative Sägezahnspannung umzuwandeln, deren Amplitude proportional der Länge der entsprechenden Impulse ist. Erfindungsgemäß sind Mittel vorgesehen, um die Sägezahnspannung außeridem gleichzurichten und die Gittervorspannung eines der Sprachverstärkung dienenden Röhrensystems zur Steuerung des Anodengleichstromes so durch die Gleichstromkomponenten der Impulse zu beeinflussen, daß ein im Anodenkreis liegendes Signalrelais beim Auftreten von Signalimpulsen anspricht.Usually, a simple receiving arrangement is used in such systems made possible by the provision of means; about the length-modulated pulses to convert into a negative sawtooth voltage, the amplitude of which is proportional to the Length of the corresponding pulses. According to the invention means are provided to to rectify the sawtooth voltage also and the grid bias of one of the Voice amplification tube system to control the anode direct current so influenced by the direct current components of the pulses that one in the anode circuit lying signal relay responds when signal pulses occur.

Die Erfindung soll nun,an. Hand des in der Ab- bildung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die Abbildung zeigt die Endstufen eines Demodulationssystems, bei deinen die beiden Röhrensysteme hl und V2 Verwendung finden. Das System V2 bewirkt gleichzeitig die Sprachverstärkung und die Demodulation der Signale.The invention is now intended to. Hand of the illustrated embodiment education in the waste are explained in detail. The figure shows the output stages of a demodulation system in which the two tube systems hl and V2 are used. The system V2 effects the speech amplification and the demodulation of the signals at the same time.

Die Schaltelemente sind nur insoweit bezeichnet und beschrieben, als dies zum Verständnis. der Erfinrdung notwendig ist. Die an den Klemmen I auftretenden längenmodulierten Impulse werden zur Verstärkung und zur Bildung der Sägezahnspannung der Röhre Tb zugeführt. Die Anodenspannung gelangt über dien Koppelkondensator Cl zum Kondensator C2, der als La.dekonden:satorwirkt und an dem die negative Sägezahnspannung entsteht. Die Amplituden dieser Sägezahnspannung sind abhängig von der Dauer ider auf das Gitter der Röhre gegebenen Impulse. Den längeren Nachrichtenimpulsen entsprechen daher große Amplituden, .den kürzeren Signalimpulsen kleine. Der Kondensator C2 ist gleichzeitig der erste Querkondensator des Tiefpasises ?P, der nur die tonfrequente Komponente der Sägezahnspannung unter 3,41:Hz hindurchläßt, die dann über rdas Regelpotentlameter R1 und den Kopplungskondensator C3 auf das Gitter der Röhre h2 gelangt. Die verstärkten Sprachschwingungen werden dann :an den Klemmen 1I des Ausgangsübertragers Tr abgenommen.The switching elements are only identified and described as this for understanding. the invention is necessary. The ones occurring at terminals I. Length-modulated pulses are used to amplify and generate the sawtooth voltage fed to the tube Tb. The anode voltage passes through the coupling capacitor C1 to the capacitor C2, which acts as a La.dekonden: sator and on which the negative sawtooth voltage arises. The amplitudes of this sawtooth voltage depend on the duration ider pulses given on the grid of the tube. Corresponding to the longer message pulses therefore large amplitudes, the shorter signal pulses small ones. The capacitor C2 is at the same time the first shunt capacitor of the low-pass filter? P, which is only the audio-frequency Component of the sawtooth voltage below 3.41: Hz lets through, which is then via the control potentlameter R1 and the coupling capacitor C3 get onto the grid of the tube h2. The reinforced Speech vibrations are then: Taken from terminals 1I of the output transformer Tr.

Am Einsgang des Tiefpasses liegt der Gleichrichter Gll. Dieser richtet die Sägezahnspannung gleich und ist so gepolt, daß die Gleichstromkomponenten der Impulse über,die Widerstände R3, R4 als positive Spannung !auf das Gitter der Röhre h2 gelangen. Das dem Gleichrichter nachgeordnete RC-Glied C4 R2 wird ungefähr auf das Spitzenpotential der Sägezahnspannung aufgeladen. Die Größe der entstehenden Gleichspannung ist proportional der Amplitude der Sägezahnspannung und damit proportional der Dauer,der bei I ankommenden längenmodulierten Impulse. Die Zeitkonstante des RC-Gliedes C4 R2, das die Gittervorspannung bestimmt, darf nicht zu groß gewählt werden, da hierdurch Verzerrungen der Signale auftreten können, andererseits darf sie nicht zu klein sein, da dies zu Schwierigkeiten bei der Justierung des Signalrelaiis führen würde. Sie wird zweckmäßig ungefähr gleich dem geometrischen Mittel zwischen dem Kehrwert ider niedrigsten übertragenen Tonfrequenz und dem der höchsten Folgefrequenz der Signale gemacht.The rectifier Gll is located at the inlet of the low pass. This judges the sawtooth voltage is the same and is polarized so that the direct current components of the Pulses through the resistors R3, R4 as a positive voltage! On the grid of the tube get h2. The RC element C4 R2 downstream of the rectifier is approximately open the peak potential of the sawtooth voltage is charged. The size of the emerging DC voltage is proportional to the amplitude of the sawtooth voltage and is therefore proportional the duration of the length-modulated pulses arriving at I. The time constant of the RC element C4 R2, which determines the grid prestress, must not be too large on the other hand, since this can cause distortion of the signals they should not be too small, as this will lead to difficulties in adjusting the signal relay would lead. It is expediently approximately equal to the geometric mean between the reciprocal of the lowest audio frequency transmitted and that of the highest repetition frequency made of signals.

Das Gitter der Röhre h2 ist so hoch negativ vorgespannt (GP-), daß bei Abwesenheit von Impulsen und damit der Sägezahnspannung der Anodenstrom der Röhre gesperrt ist. Im Anodenkreis liegt die eine Wicklung des Signalrelais S, dessen zweite Wicklung von einem Gegenstrom durchflossen wird. Das Signalrelais öffnet und schließt den Signalstromkreis (nicht gezeichnet) und ist so geschaltet, daß der Signalstromkreis bei Abwesenheit von Impulsen geschlossen ist. Treffen an den Klemmen I Nachrichtenimpulse ein, so entsteht über C2 eine Sägezahnspannung mit entsprechend großen Amplituden. Auf dem Weg über GZl, R2 und R4 gelangt eine entsprechend hohe, positive Gleichspannung auf das Gitter der Röhre V, und addiert sich dort zu der hohen negativen Vorspannung. Diese wird hierdurch so weit herabgesetzt, daß ein ausreichend hoher Anodengleichstrom fließt, der das Signalrelais S in seine Ruhestellung bringt, wodurch während des normalen Betriebszustandes, d. h. während der Übertragung der Nachrichten, der Signalstromkreis geöffnet ist. Treten nun an den Klemmen I kurze Signalimpulse auf, so sind dieAmplituden der Sägezahnspannung dementsprechend klein, was wiederum zur Folge hat, daß auf dem Wege G11, R3, R4 eine geringere positive Gleichspannung als bei den Nachrichtenimpulsen auf das Gitter der Röhre TT2 gelangt. Diese addiert sich .wie vorhin zu der hohen negativen Vorspannung, setzt diese jedoch weniger stark herab, so daß der Anodengleichstrom absinkt und das Signalrelais nicht mehr in seinem Ruhezustand halten kann: das Relais spricht an und schließt den Signalstromkreis.The grid of the tube h2 is so highly negatively biased (GP-) that in the absence of pulses and thus the sawtooth voltage, the anode current of the Tube is locked. In the anode circuit is one winding of the signal relay S, whose second winding is traversed by a countercurrent. The signal relay opens and closes the signal circuit (not shown) and is connected so that the signal circuit is closed in the absence of pulses. Meet at the If I receive message pulses, a sawtooth voltage is also generated across C2 correspondingly large amplitudes. On the way via GZl, R2 and R4 one arrives accordingly high, positive DC voltage on the grid of the tube V, and adds up there to the high negative bias. This is thereby reduced so far that a sufficiently high anode direct current flows, which the signal relay S in its Brings rest position, whereby during the normal operating state, d. H. while the transmission of the messages, the signal circuit is open. Now compete If short signal pulses are applied to terminals I, the amplitudes are the sawtooth voltage accordingly small, which in turn has the consequence that on the way G11, R3, R4 a lower positive DC voltage than in the case of the message pulses on the grid the tube TT2 arrives. As before, this adds up to the high negative bias, However, this reduces less so that the anode direct current drops and the signal relay can no longer hold in its idle state: the relay speaks and closes the signal circuit.

Um zu verhindern, daß bei sehr langen Impulsen die negative Vorspannung zu stark herabgesetzt wird, was zu einem unzulässig hohen Anodenstrom führen könnte, ist eine Begrenzung, bestehend aus dem Widerstand R3 und dem Gleichrichter G12, der aus den Impulsen gewonnenen positiven Gleichspannung vorgesehen.To prevent the negative bias voltage from occurring in the case of very long pulses is reduced too much, which could lead to an inadmissibly high anode current, is a limitation consisting of resistor R3 and rectifier G12, the positive DC voltage obtained from the pulses is provided.

Es muß Sorge getragen werden, daß der Ansprechzeitpunkt des Relais konstant bleibt und nicht bei Änderungen der Anodenspannung variiert. Dies kann nicht allein dadurch sichergestellt werden, daß die Gegendurchflutung ebenfalls der Anodenspannungsquelle entnommen wird, da der Anodenstrom der Röhre bei Erhöhung derAnodenvorspannung stärker als proportional mit der Spannung ansteigt. Die Größe der Gegendurchflutung wird deshalb- proportional der Differenz zwischen der Anodenspannung und einer stabilisierten positiven Spannung und damit praktisch unabhängig von Schwankungen der Anodenspannung gemacht. In der Abbildung ist mit St eine solche stabilisierte Spannungsquelle schematisch angedeutet.Care must be taken that the response time of the relay remains constant and does not vary with changes in the anode voltage. This can cannot be ensured solely by the fact that the counterflow also is taken from the anode voltage source, as the anode current of the tube increases as it increases the anode bias increases more than proportionally with the voltage. The size the counterflow is therefore proportional to the difference between the anode voltage and a stabilized positive voltage and thus practical independent made by fluctuations in the anode voltage. In the illustration with St one is such stabilized voltage source indicated schematically.

Die Größe der Gegendurchflutung kann am Potentiometer RS auf den gewünschten Wert gebracht werden. Um Prellungen zu vermeiden, kann die Empfindlichkeit des Relais gegebenenfalls durch Parallelschalten eines Widerstandes RB herabgesetzt werden.The size of the counter-flow can be set to the desired on the potentiometer RS Worth being brought. In order to avoid bruises, the sensitivity of the relay possibly be reduced by connecting a resistor RB in parallel.

Der Kopplungskondensator C3 zwischen dem Tiefpaß und dem Gitter der Röhre h2 ist zweckmäßigerweise so zu dimensionieren, daß er einerseits einen kleinen Widerstand für die aus dem Tiefpaß kommenden Tonfrequenzen und andererseits einen hohen Widerstand für den vom Gleichrichter Gli ankommenden pulsierenden Gleichstrom darstellt und so dessen Abfluß nach Erde verhindert.The coupling capacitor C3 between the low-pass filter and the grid of It is advisable to dimension the tube h2 in such a way that, on the one hand, it has a small Resistance for the audio frequencies coming from the low pass and on the other hand one high resistance for the pulsating direct current arriving from the rectifier Gli represents and thus prevents its drainage to earth.

Die vorstehende Beschreibung erfolgte nur beispielshalber und zur Erleichterung der Darstellung des Erfindungsgedankens an Hand der speziellen Ausführungsform; sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es liegt im fachmännischen Ermessen, sie je nach den Erfordernissen in anderen Modifikationen zu realisieren.The above description has been given by way of example and for the purpose of Facilitation of the presentation of the inventive concept on the basis of the special embodiment; however, it is not limited to this. It is at the professional discretion of them to be implemented in other modifications depending on the requirements.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Circuit arrangement for receiving in the message channel lying signals in pulse modulation systems in which both the messages as well as the signals appear as length-modulated pulses or during demodulation first converted into length-modulated pulses, and in which the length the signal pulse is outside the range of the length of the message pulse, in which means are also provided which the length-modulated pulses in convert a negative sawtooth voltage, the amplitude of which is proportional to the length of the corresponding pulses, characterized in that the sawtooth voltage is rectified and the grid bias voltage is used for speech amplification Tubular system to control the anode direct current influenced, so that one in the anode circuit lying signal relay responds when signal pulses occur.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the sawtooth voltage on the one hand a Low-pass filter is fed, which allows the audio-frequency signals to pass through the grating of the tube, and on the other hand a rectifier which is polarized so that a subsequent one RC element with a suitable time constant supplies a positive DC voltage to the grid of the tube is supplied, the current size of which depends on the amplitude of the sawtooth voltage or depends on the length of the message and signal pulses.

3. Arrangement according to Claims i and 2, characterized in that the grating of the tube is so strongly negative is biased that the anode current is blocked in the idle state, while in the operating state, d. H. while receiving message pulses, the bias voltage so far in positive direction is shifted that the associated anode current the signal relay brings in rest position and thus opens the signal circuit that the anode current at Occurrence of the shorter signal pulses, however, as a result of the larger negative grid bias drops, whereby the relay responds and closes the signal circuit. q ..

arrangement according to claims 2 and 3, characterized in that the sawtooth voltage obtained positive DC voltage is limited to ensure that the grid bias Do not fall below a certain negative value even with very long pulses can.

5. Arrangement according to claim 2, characterized in that the time constant of the circle that determines the grid bias (C4, R2), roughly equal to the geometric one Mean between the reciprocal of the lowest audio frequency transmitted and that of the highest repetition frequency of the signals is selected.

6. Arrangement according to claim i and 3, characterized in that the relay lying in the anode circuit of the tube a countercurrent is flowing through, the size of which is proportional to the difference between the anode voltage and a stabilized voltage, so that the effective in the relay Flooding is largely independent of fluctuations in the anode voltage.

7. Arrangement according to claim i and 2, characterized in that the coupling capacitor (C3) between the output of the low-pass filter and the grating of the tube is dimensioned so that it is on the one hand a small resistance for the audio frequencies and on the other hand a high resistance for the pulsating direct current coming from the rectifier Gli and so on prevents its drainage to earth.