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.Anordnung zur Erzeugung periodischer Impulse Zur Erzeugung von Spannungsimpulsen
kurzer Dauer werden Wechselspannungen benutzt, denen man einen von der Sinusform
abweichenden Verlauf gibt, so daß möglichst schmale positive Impulse gebildet werden.
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Es ist bekannt, daß hierzu Umspanner verwendet werden, deren Eisen
(vorzugsweise Nickel-Eisen) einen scharfen Knick in der Magnetisierungskennlinie
aufweist). Bei konstanter Spannung an der Primärwicklung dieses Umspanners wird
die Steilheit und Breite der Spannungsspitze von der Güte des Materials abhängen.
Der Leistungsbedarf dieser Anordnung ist verhältnismäßig groß, da das Eisen während
des größten Teiles der Spannungshalbwelle gesättigt ist und darum einen großen Strom
aufnimmt. Als Nachteil kommt noch die geringe Belastbarkeit hinzu, außerdem ist
das Material teuer. Wenn man auf die Steilheit der Kurve keinen allzu großen Wert
legt, verwendet man eine gleichgerichtete Wechselspannung a (Fig. i). Durch entsprechenden
Anschluß erhält man einen Verlauf der Spannung mit umgekehrtem Vorzeichen, so daß
die Spannungsspitze bei t1, t3, t5 usw. die gewünschten positiven Impulse
darstellt. Um nur jede zweite, durch die Gleichrichtung entstandene Spitze, d. h.
also alle 36o° e1. zur Wirkung kommen zu lassen, müssen die übrigen unterdrückt
werden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß man zur ursprünglichen Kurve a eine
phasenverschobene Wechselspannung b der gleichen Frequenz addiert und so den Spannungsverlauf
c erhält (Fig: i). Will man die nicht zur Wirkung kommenden
Spitzen
stark unterdrücken, so muß die Wechselspannung b groß sein. Damit ergibt sich der
Nachteil, daß die herausgehobene Spitze im Nulldurchgang eine entsprechend größere
Breite bzw. Abflachung annimmt. Alle diese Anordnungen haben den Nachteil, daß der
. Aufwand verhältnismäßig groß ist.
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Der Erfindung gemäß wird die Erzeugung periodischer Impulse aus einerWechselspannung
mittels Gleichrichter in Vollwegschaltung bewirkt, und zwar dadurch, daß parallel
zu einer Gleichrichterstrecke ein Kondensator gelegt ist, der sich nach Ablauf von
9o° e1. auf den Lastkreis der Anordnung entlädt und so die Spannungsspitze bei i
8o° e1. abfängt und erst die Spitze bei 36o° e1. zur Ausbildung kommen läßt. Durch
entsprechende Bemessung des Kondensators können die Spitzen bei jeder zweiten Halbwelle
praktisch beliebig stark unterdrückt werden, während sie bei den dazwischen liegenden
Halbwellen im Durchgang der Nullinie schmal bleiben. In Weiterbildung der Erfindung
können die Spitzen, welche diese Spannungsimpulse bilden sollen, dadurch verstärkt
werden, daß in Reihe mit der entsprechenden Gleichrichterstrecke ein Widerstand
liegt. Der Kondensator ist dann parallel zu der Reihenschaltung des Widerstandes
und der Gleichrichterstrecke angeordnet.
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Die Schaltungsanordnungen gemäß der Erfindung und ihre Wirkungsweise
seien an Hand der Fig. 2 bis 5 erläutert.
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Bei der Anordnung gemäß Fig.2 speist der Transformator i', i" in bekannter
Zweiwegschaltung über Gleichrichter 2' und 2" die Last 3. Parallel zum Gleichrichter
2 ' liegt ein Kondensator Im Augenblick t1 soll der Strom über i', Leitung a, Gleichrichter
2' und Widerstand 3 fließen (Fig. 2 und 3). Zugleich lädt der Transformator i",
i' den Kondensator 4 auf die doppelte Spannung auf. Der Kondensator 4 kann sich
bis zum Zeitpunkt t2 nicht über 3, i", Leitung b entladen, weil die Spannung am
Widerstand 3 plus der erzeugten Spannung an i" der Kondensatorspannung genau entgegenwirkt.
Vom Zeitpunkt t2 (nach 9o° e1.) ab sinkt die erzeugte Spannung an i' bzw. i", der
Kondensator ist aber geladen- und entlädt sich entsprechend den Konstanten des Kreises
über den Widerstand 3 und i". Im Zeitpunkt t3 (nach i8o° e1.) ist die Spannung am
Widerstand 3 um den Spannungsabfall 'an i" kleiner als die Kondensatorspannung.
Zugleich kann der Gleichrichter 2" Strom führen; bis t4 (etwa 24o° el.) wird aber
der charakteristische Entladungsverlauf nicht beeinflußt. Nun wird die Spannung
am Transformator i" größer als die Kondensatorspannung und bestimmt damit den weiteren
Verlauf der Spannung an der Last 3. Von t5 ab (nach 36o° e1.) wiederholt sich der
Vorgang. Macht man den Kondensator größer oder kleiner, so wird entsprechend die
Höhe der nicht zur Wirkung kommenden Spitze S größer oder kleiner. Im Grenzfall,
wenn der Kondensator 4 Null ist, liegt am Widerstand 3 die normale gleichgerichtete
Spannungskurve. Wird der Kondensator unendlich, so liegt am Widerstand 3 eine Gleichspannung.
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Es ist oftmals notwendig, der Breite der Spitze, die nach dem oben
Beschriebenen in der Nullinie bei t1, t5 theoretisch Null ist, einen bestimmten,
wenn auch möglich ohne besondere Maßnahme willkürlich veränderlichen Wert zu geben.
Dies wird durch die Schaltung gemäß Fig. 4 auf folgende Weise erreicht: Man legt
in Reihe zu 2" und parallel zu 4 einen Widerstand 5. Damit wird erreicht, daß sich
der Kondensator von t4 bis t5 (Fig. 3) praktisch auf die Spannung am Widerstand
5, falls man den Spannungsabfall an 2" vernachlässigt, auflädt. Im Zeitpunkt t.
bzw. t5 entlädt sich der Kondensator 4 über 5 und 2" und über die Leitung b, i",
Widerstand 3 und bewirkt ein überschwingen der Spannungskurve im Nulldurchgang,
wodurch die Spannungsspitze verschärft wird. Je größer man den Widerstand 3 wählt,
desto mehr wird die Spannung am Widerstand 3 überschwingen. Ohne die sonstigen Vorteile
der Anordnung zu verlieren, kann auf diese Weise eine 15 bis 2o° e1. breite Spitze
im Nulldurchgang erreicht werden. . -Als gleichrichtende Elemente können Trockengleichrichter,
Gleichrichterrohre mit Gasfüllung oder Hochvakuumgleichrichter verwendet werden.
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Fig. 5 zeigt eine spezielle Ausführung des Erfindungsgedankens.
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Die beiden Gleichrichter werden durch die Duodiode einer Mehrfachröhre,-
z. B. einer Duodiodenpentode, ersetzt und entsprechend den Anordnungen gemäß der
Erfindung an die Duodiode angeschlossen.