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Schaltungsanordnung zur Impulserzeugung in Wahlleitungen Die Erfindung
betrifft eine Schaltungsanordnung zur Impulserzeugung in Wahlleitungen mit einer
aus gasgefüllten Röhren bestehenden ringförmigen Zählkette, welche durch Impulse
gespeist wird.
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Einrichtungen, welche zur Aufnahme und Wiedergabe von Impulsen dienen,
sind bereits unter der Bezeichnung von Impulserneuerern oder Impulswiederholern
bekanntgeworden. Diese Einrichtungen dienen in der Hauptsache dazu, bestimmte Impulse,
z. B. Steuerimpulse, nachdem diese nach Durchlaufen längerer übertragungsstrecken
verzerrt worden sind, sowohl in der Zeitlage als auch in der Impulsform und Dauer
zu erneuern. Derartige Impulswiederholer arbeiten in der Regel mit Relais und Kondensatoren.
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Es sind ferner Relaiskettenschaltungen bekannt, welche beispielsweise
zur Anrufverteilung dienen. Der Nachteil der genannten Einrichtungen besteht jedoch
darin, daß der Frequenz durch die mechanische Trägheit der Relais eine Grenze gesetzt
ist, die im Bereich verhältnismäßig niederer Frequenzen liegt.
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Dieser Nachteil wird durch elektronische Zählketten unter Verwendung
von Gasentladungsröhren, die nahezu trägheitslos arbeiten, vermieden. Derartige
Zählketten werden beispielsweise zum Abzählen von Impulsen und zur Darstellung von
Zahlen in Addier- und Anzeigewerken verwendest.
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Es ist fernerhin bekannt, Impulse umzuwandeln. Dies gilt besonders
für die Fälle, wo Impulse bestimmter Länge und Frequenz benötigt werden, die jedoch
von den von der vorhandenen Impulsquelle gelieferten Impulsen abweichen. Hierzu
können ebenfalls elektronische Zählketten verwendet
werden ; welche
durch eine kontinuierliche Impulsfolge gespeist werden und Impulse einer anderen
Frequenz abgeben.
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Der Erfindung ist nun die Aufgabe zugrunde gelegt worden, unter Ausnutzung
der Vorteile einer aus gasgefüllten Röhren bestehenden ringförmigen Zählkette eine
Schaltungsanordnung zur Impulserzeugung zu schaffen, welche die Möglichkeit gibt,
die Frequenz und Dauer der abgegebenen Impulse 'nach Bedarf zu ändern. Dies wird
dadurch erreicht, daß ein polarisiertes Relais vorgesehen ist, dessen eine Wicklung
mit einer Potentialquelle und der Hauptentladungsstrecke der in der Kette zuerst
zündenden Röhre in Reihe geschaltet ist und dessen zweite Wicklung durch Schaltmittel
mit derselben Potentialquelle und der Hauptentladungsstrecke einem oder mehrerer
der anderen Röhren derart in Reihe geschaltet wird, daß in Abhängigkeit von der
durch die Schaltmittel gesteuerten Umschlagzeit des polarisierten Relais in den
an seine Umschaltkontakte angeschlossenen Wahlleitungen Impulse verschiedener Frequenz
und Dauer entstehen.
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Durch diese besondere Art des Zusammenwirkens des zusätzlich verwendeten
polarisierten Relais mit verschiedenen Stufen der Ringzählerschaltung wird es ermöglicht,
auf Wahlleitungen ImpuJse variabler Frequenz und Dauer in einfachster Weise und
mit verhältnismäßig geringem Aufwand zu erzeugen.
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Die Einzelheiten der Erfindung werden nun an Hand des in der Figur
.gezeigten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
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Diese Figur zeigt eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Wahlimpulsen
für automatische Vermittlungssysteme. Diese Wahlimpulse werden mit Hilfe einer aus
gasgefülten Röhren bestehenden ringförmigen Zählkette sowie. einer Wechselstromquelle
von fünfzig Perioden pro Sekunde erzeugt und über ein polarisiertes Relais. P mit
einer Frequenz von zehn Impulsen pro Sekunde abgegeben. Dazu wird eine Reihe von
fünf gasgefüllten Kaltkathoden röhren T i bis T 5 verwendet, um die
Perioden des Wechselstromes zu zählen, und eine sechste . Röhre T 6 benutzt, um
mit Hilfe der Wechselspannung fünfzig steil ansteigende Spannungsimpulse pro Sekunde
zu erzeugen.
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Jede der gasgefüllten Röhren' normaler Bauart enthält eine Stenxerentladungsstrecke
zwischen zwei Steuerelektroden und eine Hauptentladungsstrecke zwischen einer -
Hauptelektrode und einer der Steuerelektroden. Eine der Steuerelektroden arbeitet
als Kathode. Zür Vbreinfachung der Beschreibung des Stromkreises Wird eine als Kathode,
die andere'als Steuerelektrode und die Hauptelektrode als Anode "bezeichnet. Wenn
die Steuerentladungsstrecke ionisiert und leitend ist, wird die Hauptentladungsstrecke
ebenfalls leitend.
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'Die fünf Röhren; T i bis T 5 sind in einer geschlossenen
Kette angeordnet. Die Kathode der Röhre T i ist über die Widerstände R i und R 3
mit der Steuerelektrode der Röhre T2 und mit der Erde .über einen Kondensator C
6 und einen parallel geschalteten Widerstand R 2 verbünden. Die Kathode der Röhre
T2 ist. ähnlicherweise mit der Steuerelektrode von T 3 und mit ' der Erde verbunden.
Ebenso sind auch die weiteren aufeinanderfolgenden Röhrenstufen miteinander gekoppelt.
Die hierbei verwendeten Widerstände R4 bis R i5 und Kondensatoren C7 bis C io erfüllen
die gleiche Funktion wie die Widerstände R i bis R 3 und der Kondensator C6. Die
Kathode der Röhre T 5 wird, um eine geschlossene Kette zu erhalten, mit der"Steuerelektrode
der Röhre T i über die Widerstände R 13 und R i 5 verbunden.
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Die Anoden der Röhren T i bis T 5 sind, wie nachher
beschrieben, mit einer 15o-V-Batterie B i verbunden. Die Anode der sechsten Röhre
T 6 ist über einen 5ooo-Ohm-Widerstand R i8 und über die Sekundärwicklung des Transformators
TA mit der Erde verbunden. Die Primärwicklung des Transformators
TA ist über gewöhnlich geschlossene Kontakte SK2 eines Startschalters mit
einer Wechselstromquelle von fünfzig Perioden in der Sekunde und Zoo V Scheitelwert
verbunden. Die Kathode und Steuerelektrode der Röhre T6 sind zusammen über einen
5ooo-Ohm-Widerstand R17 mit der Erde verbunden.
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Die Einrichtung wird wie folgt betätigt: Um die Schaltung in Betrieb
zu setzen, ist es notwendig, den Startschalter zu betätigen und auszulösen, also
die Kontakte zu betätigen, die mit SK i und SK :2 bezeichnet sind.
Der Kontakt SK i wird geschlossen und der Kontakt SK :2 geöffnet.
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Wenn der Kontakt SK i geschlossen ist, wird positive Spannung von
i5o V von der Batterie B i über den Widerstand R 16 an die Steuerelektrode der Röhre
T i gelegt. Die Kathode ist über den Widerstand R2 und parallel gelegten Kondensator
C6 mit der Erde verbunden. Das Potential der Steuerentladungsstrecke steigt von
o auf über ioo V an und ionisiert die Steuerentladungss.trecke, und da die Anode
der=Röhre mit der Batterie B i über -den Widerstand R 19 und eine Wicklung des Relais
P verbunden ist, wird die Hauptentladungsstrecke ebenfalls ionisiert. Daher fließt
Strom über die linke Wicklung des Relais P und die Hauptentladungsstrecke der Röhre
T i. Das Relais P ist polarisiert und bringt seine Kontakte p i in die gezeigte
Lage, wenn diese nicht vorhergehend in dieser Lage waren. Der Entladungsstrom der
Röhre T i fließt ebenfalls durch den Widerstand R i9, wodurch ein Spannungsabfall
von 30 V erzeugt Wird, und durch den 6ooo-Ohm-Widerstand R2, wodurch ein
Spannungsabfall von 4ö V erzeugt wird. Diese zuletzt erwähnte Spannung wird auf
dis Steuerelektrode der Röhre T 2 gegeben.
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- Solange der Startschalter betätigt wird, passiert weiter nichts.
Wenn dieser wieder umgelegt wird, fließt Wechselstrom durch die Primärwicklung des
Transformators TA. Angenommen, daß eine positive Halbweile zuerst hindurchfließt,
so steigt die Spannung an der Hauptentladungsstrecke der Röhre T 6 auf über i 8o
V an. Die Häuptentladungsstrecke ionisiert, und die Spannung fällt um 70 V bis 8ö
V. Dies ist für die benutzte Röhre charakteristisch. Auf diese Weise sind iöo V
vorhanden, die
auf zwei 5ooo-Ohm-Widerstände R 17 und R 18
aufgeteilt werden. Die Spannung am Widerstand R 17 wird auf diese Weise plötzlich
von o auf über 5o V erhöht und auf Kondensatoren C i bis C 5 bzw. auf die Steuerelektroden
der Röhren T:2, T 3,
T,4, T 5 und T i gegeben. Die Spannung an der
Steuerentladungsstrecke der Röhre T2 wird von 40V, welche ungenügend ist, die Strecke
zu ionisieren, auf über 8o V erhöht, so daß diese Strecke und ebenfalls die Hauptentladungsstrecke
der Röhre T2 ionisiert. Strom fließt von der Batterie B i über den Widerstand R
i9 und die Hauptentladungsstrecke der Röhre T.2 und beginnt den Kondensator C7 aufzuladen.
Der über den Widerstand R i9 fließende Strom und der dadurch erzeugte Spannungsabfall
nehmen zu. Das Anwachsen des Spannungsabfalls am Widerstand R i9 genügt, um die
an die Anode der Röhre T i angelegte Spannung zu senken und die Hauptentladungsstrecke
dieser Röhre zu entionisieren. Die Hauptentladungsstrecke der Röhre T2 bleibt jedoch
ionisiert, da, obgleich das Potential dieser Anode auf denselben Wert wie das der
Röhre T i gesenkt ist, die Kathode Erdpotential hat, während die Kathode
der Röhre T i über 40 V positive Spannung aufweist (der Kondensator C6 ist voll
aufgeladen und fängt jetzt an, sich langsam zu entladen). Die Spannung am Widerstand
R 5 und Kondensator C 7 nimmt zu, sobald der Kondensator C7 sich auflädt, aber dies
geschieht nicht genügend schnell für die Steuerentladungsstrecke der Röhre
T3, um diese durch denselben Spannungsimpuls zu ionisieren, welcher die Steuerentladungsstrecke
der Röhre T2 ionisiert. Auf diese Weise bleibt die Röhre T2 bis zum nächsten Impuls
ionisiert.
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Während der negativen Halbwelle des Wechselstromes im Transformator
TA ist die Röhre T 6
entionisiert und bleibt es auch.
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Auf die nächstfolgende positive Halbwelle wird die Röhre
T 3. auf dieselbe Weise wie die Röhre T 2
ionisiert, und so bewirken
nacheinander positive Halbwellen die Ionisation, einer Röhre und die Entionis.ierung
der unmittelbar vorhergehenden Röhre, also der Reihe nach die Ionisation und Entionisierung
der Röhren T q., T 5, T i usw.
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Die rechte Wicklung des Relais P kann in den Stromkreis der Hauptentladungsstrecke
irgendeiner der Röhren. T 2 bis T 5 mittels der Schalter K
i, K2 und K3 eingeschaltet werden. In de-nn in der Figur dargestellten Stellungen
der betreffenden Schalter ist die Batterie B i mit der Anode der Röhre T2 über die
Ruheseite des Kontaktes K i I, die Anode der Röhre T q. über die Ruheseite des Kontaktes
K2III und mit der Anode der Röhre T 5 über die Ruheseite des Kontaktes K3 verbunden.
Die Anode der Röhre T 3 ist mit der Batterie B i über die Wicklung
c-d des Relais P und die Ruheseiten der Kontakte K21I, K21 und K i II verbunden.
Wenn daher die Hauptentladungsstrecke der Röhre T 3 ionisiert wird, so wird das
Relais P über die rechts liegende Wicklung c-d betätigt. Der Kontakt p i wird dabei
umgelegt und in die entgegengesetzte Lage gebracht. Auf diese Weise werden Impulse
auf einen Stromkreis, der mit den Klemmen L2 und L 3 verbunden ist, mit einem Impulsverhältnis
von- q.o-o/o Impulslänge zu 6o% Irnpuls,unterbrechung gegeben. Die Gesamtzeit für
einen Zyklus beträgt ioo ms; zehn, Impulse werden in der Sekunde gesendet.
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Wenn der Schalter K i betätigt ist, ist die Batterie B i über
die rechte Wicklung c-d des Relais P und der Arbeitsseite des Kontaktes K i I mit
der Anode A2 der Röhre T 2 verbunden. Gleichzeitig wird die BatterieB
i über die Arbeitsseite des Kontaktes K i II direkt mit der Anode A 3 der Röhre
T 3 verbunden. Dadurch wird das Impulsverhältnis in 2o °/o Impulslänge zu 8o % Impulsunterbrechung
geändert. In ähnlicher Weise wird durch Betätigung der Schalter K2 oder K3 die Batterie
über die rechts liegende Wicklung c-d des Relais P mit den Anoden der Röhren T q.
b:zw T5 verbunden. Das Impulsverhältnis beträgt dann 6o zu 40 "/a bzw. 8o zu 2o
°/o.
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Die in dem mit den Klemmen L i und L2 verbundenen Stromkreis
erzeugten Impulse werden im Hinblick auf den Zeitraum der Impulsgabe und Unterbrechung
umgedreht, im Gegensatz zu denen, die in einem Stromkreis erzeugt, werden, der mit
den Klemmen L 2 und L 3 verbunden ist.
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Obgleich die Schaltungsanordnung für die Erzeugung von zehn Impulsen
pro Sekunde mit Hilfe eines 5operiodischen Wechselstromes beschrieben wurde, ist
ohne weiteres ersichtlich, daß durch Änderung der Anzahl der Röhren, durch Hinzufügen
weiterer Schalter K4, K 5 ... sowie durch Änderung der Periodenzahl der angelegten
Wechselspannung die Frequenz sowie das Impulsverhältnis der abgegebenen Impulse
in einem weiten Bereich variiert werden kann. Sind z. B. die Röhren T e bis T 5
mit drei Elektrodensys:temen ausgerüstet und werden sie mit einer Neon-Gasfüllung
versehen, so können damit bis zu hundert Impulse pro Sekunde gezählt werden, während
bei Argonfüllung die Impulsfrequenz noch weiter erhöht werden- kann.