DE961636C - Vorrichtung zum Trennen und Umwandeln von zeitphasenmodulierten in laengenmodulierte Impulsfolgen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 11. APRIL 1957

T 10373 VIII α/2i a⁴'

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen und Umwandeln von zeitphasenmodulierten in längenmodulierte Impulsfolgen.

Eine große Anzahl Vorrichtungen mit dem gleichen Ziel sind bereits bekannt. Jedoch haftet ihnen gewöhnlich der Nachteil an, daß sie verhältnismäßig kompliziert sind, so daß die Gesamtzahl der Elektronenröhren in einer Signalübertragungsanlage für zeitphasenmodulierte Impulse ziemlich groß wird.

Eine gewöhnliche Vorrichtung zur Demodulierung zeitphasenmodulierter Impulsfolgen besteht aus einem Multivibrator mit zwei stabilen Lagen. Der Multivibrator wird in die eine Lage von den Impulsen der zeitphasenmodulierten Impulsfolge und in die andere Lage von den Impulsen der Synchronisierungsimpulsfolge oder von einer davon erzeugten Impulsfolge eingestellt. Die Multivibratoren sind aber ziemlich störungsempfindlich und verursachen deshalb ein zu lautes Geräusch in solchen Vorrichtungen. Andere bekannte Vorrichtungen beruhen darauf, daß ein Kondensator von den Impulsen in einer zeitphasenmodulierten Impulsfolge geladen wird und von den Impulsen in

einer Synchronisierungsimpulsfolge entladen wird. Die Spannung an dem Kondensator tritt zwar in Form einer dauermodulierten Impulsfolge auf. In einer solchen Vorrichtung besteht aber die Gefahr des Übersprechens zwischen verschiedenen Impulskanälen, falls nicht die zu dem entsprechenden Kanal gehörende Impulsfolge schon früher von der zusammengesetzten, aus allen Kanalimpulsfolgen bestehenden Impulsfolge getrennt ist. Eine solche ίο Vorrichtung gibt auch keine Verstärkung, so daß ein nachfolgender Verstärker in jedem Kanal notwendig ist.

Erfindungsgemäß wird jedoch eine sehr einfache und zuverlässige Vorrichtung zum Trennen und Transformieren von zeitphasenmodulierten Impulsfolgen erhalten, die alle vorgenannten Nachteile beseitigt. Die Vorrichtung nach der Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, daß die nacheilende Kante und nicht die voreilende Kante der- zeitphasenmodulierten Kanalimpulse die Dauer der dauer- oder längenmodulierten Impulse bestimmt. Wenn die zeitphasenmodulierten Impulsfolgen in Form hochfrequenter Spannungsimpulse vom Sender auf den Empfänger übertragen werden, werden die nacheilenden Kanten der ausgewählten Impulse gewöhnlich weniger als die voreilenden Kanten dieser Impulse geräuschbeeinflußt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung besitzt eine Elektronenröhre, deren Kathodenstrom normalerweise unterdrückt ist, und Mittel zur Zuführung einer Tor- oder Schlüsselimpulsfolge an die Kathode der Elektronenröhre, wobei die Impulse dieser Folge solche Zeitphasen haben, daß nur die Kanalimpulse, die zu der auszuwählenden Kanalimpulsfolge gehören, während der Zeiten entstehen können, während denen die entsprechenden Schlüsselimpulse andauern, und die Schlüsselimpulse eine solche Polarität und Amplitude haben, daß sie Kathodenstrom in der Röhre bewirken, sowie Mittel, um über einen Kondensator die zeitphasenmodulierten Impulsfolgen in Form von Impulsen mit positiver Polarität zwischen das Steuergitter und die Kathode dieser Röhre zu legen, und ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, daß die zeitphasenmodulierten Impulse eine solche Amplitude und der Kondensator eine solche kleine Kapazität haben, daß dieser Kondensator während der Dauer des bei Erregung der Röhre entstehenden Kanalimpulses durch den Gitterstrom auf eine solche Spannung entladen wird, daß beim Aufhören des Kanalimpulses der Kathodenstrom der Röhre unterdrückt wird, und daß die Zeitkonstante des Gitterstromkreises während der darauffolgenden Ladung des Kondensators so groß ist, daß der Kathodenstrom der Röhre während der restlichen Dauer des Schlüsselimpulses unterdrückt bleibt.

Die Erfindung wird genauer an Hand der Zeichnung beschrieben.

Fig. ι zeigt' eine Vorrichtung nach der Erfindung. Mit der Bezugsziffer 1 ist eine Elektronenröhre bezeichnet, deren Steuergitter 2 einerseits über einen Widerstand 4 an Erde 3 und andererseits über einen Kondensator 6 an eine Eingangsklemme angeschlossen ist. Die Kathode 7 der Röhre ist über die Sekundärwicklung eines Impulstrans- 6g formators 8 geerdet. Die Primärwicklung liegt zwischen einer Klemme 9 und Erde. Die Anode 10 der Röhre ist über einen Widerstand 11 mit einer Anodenspannungsquelle 12 verbunden.

Die Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise: alle Kanalimpulsfolgen werden den Eingangsklemmen S, 3 der Vorrichtung in Form von Impulsen mit positiver Polarität zugeführt. Die Fig. 2a zeigt Impulse, die zu drei verschiedenen Kanälen gehören. Zwischen die Klemmen 9 und 3 wird eine Tor- oder Schlüsselimpulsfolge geliefert, deren Impulse solche Zeitphasen haben, daß nur die Kanalimpulse, die zu der zu trennenden Kanalimpulsfolge gehören, während der Zeitintervalle auftreten, während denen die Schlüsselimpulse andauern. Die Spannungswellenform V₇ in Fig. 2b zeigt, wie sich das Potential der Kathode 7 als Funktion der Zeit ändert. Die Schlüsselimpulse an der Kathode 7 haben somit negatives Potential. Der Zwischenkanalimpuls in Fig. 2a entsteht während der Dauer des Schlüsselimpulses in Fig. 2b und soll auf diese Weise ausgewählt werden. Der Kathodenstrom der Elektronenröhre wird normalerweise entweder durch den Gitterableitwiderstand 4, der mit einer Vorspannungsquelle negativer Polarität verbunden ist, oder durch die Sekundärwicklung des Impulstransformators 8, die nicht an Erde, sondern an eine Vorspannungsquelle mit positiver Polarität angeschlossen ist, oder gemäß der vorliegenden Vorrichtung durch eine Vorspannung unterdrückt, die selbsttätig wirkt und im folgenden genauer beschrieben wird. Die Spannungswellenform V₂ in Fig. 2 c zeigt die Spannung am Steuergitter 2 gegen Erde als Funktion der Zeit. Die Spannungswellenform V₂₇ in Fig. 2d zeigt, wie sich die Potentialdifferenz zwischen dem Steuergitter 2 und der Kathode 7 als Funktion der Zeit ändert. Die Spannungswellenform V₁₀ in Fig. 2e zeigt schließlich, wie sich die Spannung an der Anode 10 als Funktion der Zeit ändert. In Fig. 2d stellt die gestrichelte Linie O die Spannung null zwischen dem Steuergitter und der Kathode dar, während die gestrichelte Linie V_stT die Sperrspannung zeigt, d. h. die Spannung, bei welcher der Kathodenstrom der Röhre gesperrt ist. no

Wenn der erste der in Fig. 2a dargestellten Kanalimpulse auftritt, wird infolgedessen der Kathodenstrom der Röhre gesperrt. Die Steuergittervorspannung wird so gewählt, daß der Kanalimpuls die Sperrspannung nicht überschreitet, wie in Fig. 2d dargestellt ist, so daß der Impuls keinen Kathodenstrom in der Röhre veranlassen kann. Wenn der Schlüsselimpuls in Form eines negativen Impulses an die Röhrenkathode gelangt, reicht seine Amplitude zum Bewirken von Kathodenstrom aus. Es kann vorteilhaft sein, dem Schlüsselimpuls eine so große Amplitude zu geben, daß er auch einen kleineren Gitterstrom veranlaßt. Es wird dann ein Strom gemäß Fig. 2e an der Röhrenanode erhalten. Wenn der Zwischenimpuls der in Fig. 2a gezeigten Kanalimpulse in Form eines positiven Impulses an

dem Steuergitter auftritt, wird dieses gegen die Kathode positiv, so daß sich Gitterstrom einstellt. Der Kondensator 6, dessen Kapazität verhältnismäßig klein ist, z. B. etwa 6o pF, wird dann durch den Gitterstrom entladen. Wenn der Kanalimpuls aufhört, verkleinert sich die Spannung am Punkt 5. Dies trifft auch für die Spannung am Steuergitter entsprechend der Amplitude des Kanalimpulses zu. Diese Spannung wird dadurch kleiner als die Sperr-

spannung, so daß der Kathodenstrom der Röhre aufhört (vgl. Fig. 2d). Während der restlichen Dauer des Schlüsselimpulses wird der Kondensator 6 langsam über den Widerstand 4 geladen, der sehr groß ist, z. B. S Megohm. Die Ladung erfolgt so langsam, daß die Gitterspannung keine Zeit hat, um während der restlichen Dauer des Schlüsselimpulses auf die Größe der Sperrspannung anzusteigen. Wenn der Schlüsselimpuls aufhört, wächst das Potential an der Röhrenkathode schnell an, so daß die Gitter-Kathoden-Spannung weiter beträchtlich vermindert wird. Der Kondensator ladet sich dann weiter langsam auf, wobei aber die Zeitkonstante für den Ladekreis so groß ist, daß der Kathodenstrom der Röhre gesperrt wird, bis der nächste Schlüsselimpuls den Klemmen 9 und 3 zugeführt wird. Wenn die an die Klemmen 5 und 3 gelieferten Kanalimpulsfolgen zeitphasenmoduliert sind, wird eine zu einem bestimmten Kanal gehörende Impulsfrage an der Anode 10 erhalten, die dauer- oder längenmoduliert ist. Wenn diese Impulsfolge beispielsweise an ein Tiefpaßfilter angelegt wird, dessen Sperrfreuenz niedriger als die halbe Wiederholungsfrequenz einer getrennten Kanalimpulsfolge ist, ist das hinter dem Filter erhaltene Signal das Zeichen, das die zu dem wirklichen Kanal gehörenden Impulse ursprünglich zeitphasenmoduliert hat.

Eine entsprechende oder gleichwertige Vorrichtung kann man natürlich erhalten, wenn die Elektronenröhre durch einen oder mehrere Transistoren ersetzt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Vorrichtung zum Auswählen einer zu einem bestimmten Kanal gehörenden Impulsfolge aus einer Impulsfolge, die aus zu getrennten Kanälen gehörenden zeitphasenmodulierten Impulsen besteht, und zum Umwandeln dieser Kanalimpulsfolge in eine dauer- oder längenmodulierte Impulsfolge, mit einer Elektronenröhre, deren Kathodenstrom normalerweise gesperrt ist und mit Mitteln zur Speisung der Röhrenkathode mit einer Tor- oder Schlüsselimpulsfolge, deren Impulse solche Zeitphasen haben, daß nur die zu der auszuwählenden Kanalimpulsfolge gehörenden Kanalimpulse während der Zeiten auftreten, während denen die entsprechenden Schlüsselimpulse andauern, die eine solche Polarität und Amplitude haben, daß sie Anodenstrom in der Röhre bewirken, und mit Mitteln, um über einen Kondensator die zeitphasenmodulierten Impulse in Form von Impulsen mit positiver Polarität zwischen das Steuergitter und die Kathode der Röhre zu legen, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der Kanalimpulse und die Kapazität des Kondensators (6) einen solchen Wert bajbeti, daß der Kondensator während der Dauer des bei Erregung der Röhre entstehenden Kanalimpulses durch den Gitterstrom auf eine Spannung entladen wird, bei der der Anodenstrom der Röhre beim Aufhören des Kanalimpulses gesperrt ist, und daß die Zeitkonstante des Ladestromkreises (6,4) während der darauffolgenden Aufladung des Kondensators so groß ist, daß der Kathodenstrom der Röhre während der restlichen Dauer des Tor- oder Schlüsselimpulses gesperrt bleibt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 859 636.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 60» 658/328 10.56 (609 855 4. 57)