DE964417C - Vorrichtung zum Herstellen und unabhaengigen Aufrechterhalten von einem oder mehreren elektronischen Signaluebertragungswegen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen und unabhängigen Aufrechterhalten von einem oder mehreren elektronischen Signalübertragungswegen in vollelektronischer Weise. Diese Zeichenübertragungswege können zwischen einer Anzahl (») Eingängen und einer Anzahl (m) Ausgängen vorgesehen werden derart, daß jeder Eingang mit einem oder mehreren Ausgängen bzw. jeder Ausgang mit einem oder mehreren Eingängen ίο verbunden werden kann. Die erfindungsgemäß benutzten elektronischen Mittel sind folgende: eine Hochvakuumröhre, die aufweist wenigstens eine elektronenemittierende Kathode, Mittel zum Steuern des von der Kathode emittierten Stromes, eine Anzahl als Speicherelemente arbeitende Dynoden, die bei Anordnung in Stromkreisen mit geeigneten äußeren Impedanzen infolge ihrer negativen Strom-Spannungs-Charakteristik in einem bestimmten Spannungsbereich zwei verschiedene, stabile Potentiale haben können, und eine oder mehrere Kollektorelektroden zum Auffangen oder Sammeln des primären Stromes und der Sekundärelektronenströme. In solchen Röhren sind alle Speicherdynoden unmittelbar von der Außenseite des Röhrenkolbens elektrisch zugänglich. Erfmdungsgemäß wird jeder Ausgang von dem Kollektorkreis einer

709 522/184

Einzelröhre gebildet, während jeder Eingang von einer oder mehreren Speicherdynoden in allen in der Schaltungsanordnung verwendeten Röhren gebildet wird, und es sind Mittel vorhanden, um die Dynode, die zu dem Eingang der einem Ausgang zugeordneten Röhre gehört, durch geeignete Maßnahmen zu dem höchsten der beiden stabilen ' Potentiale zu verschieben, das in der Nähe des Kollektorpotentials liegt, wobei diese Dynode infolge der Sekundäremission auf diesem Potential gehalten wird und dadurch mit dem Kollektor elektronisch verbunden ist.

Die Erfindung wird nun ausführlicher im. Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Speicherröhre der Art, auf welche die Erfindung angewandt werden kann,

Fig. 2 die Strom-Spannungs-Charakteristik für eine Speicherdynode in der in Fig. 1 dargestellten Röhre und

Fig. 3 eine Schaltvorrichtung nach der Erfindung. Zunächst wird die Arbeitsweise der im Zusammenhang mit der Erfindung verwendeten Röhren an Hand der Fig. 1 und 2. kurz erklärt. Eine solche Speicherröhre besteht aus einer direkt geheizten Kathode k als Elektronenquelle, einem gewöhnlich innerhalb des negativen Bereiches arbeitenden Steuergitter g_v einem positiven Beschleunigungsgitter g₂, einer Kollektorelektrode g_s und einer Anzahl Speicherdynoden e. Der von der Kathode k emittierte und von dem Steuergitter ^₁ gesteuerte Elektronenstrom wird von dem Beschleunigungsgitter g₂ beschleunigt und fließt zum Teil unmittelbar zu der Kollektorelektrode g₃ und teilweise zu den Speicherdynoden e. Solange diese Dynoden mit Kathodenpotential gespeist werden, werden sie von den Elektronen nicht erreicht. Sobald aber eine Dynode mit positivem Potential gespeist wird, fließt ein Elektronenstrom zu dieser, wobei dieser Elektronenstrom zunächst mit wachsendem Potential zunimmt. Infolge der beginnenden Sekundäremission erhöht sich dieser Strom nicht linear mit der Spannung, sondern erreicht ein Maximum und nimmt danach ab. Bei einer bestimmten gegebenen Spannung, wenn der Sekundäremissionsfaktor der Dynode 1 ist, wird der Strom wieder ο und nimmt oberhalb dieser Spannung negative Werte an. Nachdem er bei weiter anwachsender Spannung ein Minimum durchlaufen hat, steigt er wieder an und geht bei einer der Kollektorspannung entsprechenden Spannung durch o.

Fig. 2 zeigt die Strom-Spannungs-Charakteristik für eine solche Speicherdynode, die in einem bestimmten Bereich einen negativen Abfall hat. Wenn die Speicherdvnode über einen ausreichend großen Widerstand Ra mit einer positiven Spannung V₀ gespeist wird, die so hoch ist, daß die Widerstandslinie für Ra die Dynodencharäkteristik an drei Punkten, d. h. JT₁, S₂ und S₃, schneidet, ist es offensichtlich, daß infolge der bekannten Stabilitätsbedingungen nur die Punkte ^₁ und S₃ stabil sind, während der Punkt S₂ einen labilen Gleichgewichtszustand hat. In einer solchen Anordnung kann eine Dynode somit nur zwei verschiedene, bestimmte, stabile Potential wer te haben, und zwar entweder einen dem Schnittpunkt S₃ entsprechenden hohen Wert in der Nähe des Kollektorpotentials oder einen dem Schnittpunkt S₁ entsprechenden niedrigen Wert in der Nähe des Kathodenpotentials.

Die beiden stabilen Punkte S₁ und S₃ unterscheiden sich voneinander in grundsätzlicher Weise. Am Punkt JT₁ ist der innere Widerstand der Dynoden gegen den Kollektor sehr groß, so daß eine Modulation der Kollektorspannung die Dynoden nicht beeinflussen kann. Am Punkt ,S^ ist jedoch der innere Widerstand der Dynoden gegen den Kollektor klein, so daß die Dynode der Modulation des Kollektors folgen und eine Ausgangsspannung emittieren kann. Andererseits können den Dynoden Wechselstronisignale zugeführt werden, die am Ausgang des Kollektorkreises auftreten oder nicht erscheinen, abhängig davon, ob die Gleichspannung der betrachteten Dynode auf Kollektorpotential liegt (emittierend ist), so daß sie mit dem Kollektor elektronisch verbunden ist, oder ob die Dynode Kathodenpotential hat (nicht emittierend ist), so daß sie von dem Kollektor elektronisch getrennt ist. Auf diese Weise besteht die Schaltfunktion darin, daß die entsprechende Dynode in der ent- go sprechenden Röhre auf ein Potential der beiden stabilen Potentiale verschoben wird. Dieser Schaltvorgang kann in einer beliebigen bekannten Weise erfolgen.

Für den Trennvorgang, bei dem die Dynoden auf das niedrige stabile Potential verschoben werden, genügt es, die an die Dynode über den Widerstand Ra angelegte Spannung V₀ so zu wählen, daß sie unter dem gegebenen Wert S₂ des labilen Gleichgewichtszustandes liegt, d. h. in diesem Falle unter dem Wert des ersten Nulldurchganges der Speicherdynodencharakteristik, wobei z. B. V₀ = O ist, und gleichzeitig den Stromfluß für eine kurze Dauer zu sperren. Das Potential der Dynoden verlagert sich dadurch ebenfalls auf den Wert V₀ = ο und gelangt nach Wiederherstellung des Stromflusses wieder auf einen niedrigen stabilen Wert S₁, der S₁ entspricht.

In einem Verbindungsvorgang, bei dem die entsprechenden Dynoden somit auf das hohe stabile no Potential verschoben sind, ist es grundsätzlich möglich, in der gleichen Weise zu verfahren. Hierbei ist jedoch'zu beachten, daß die an die Dynoden über den Widerstand Ra von außen angelegte Spannung V₀, verglichen mit dem Spannungswert des n₅ ersten Nulldurchganges der Dynodencharäkteristik, größer gewählt wird. Ganz allgemein ausgedrückt, werden die gewählten Dynoden aller Röhren an eine der beiden verschiedenen Spannungen angelegt. Es wird dann durch kurzzeitige Sperrung des Stromflusses in einer der verwendeten Röhren erreicht, daß die von den angelegten Gleichstromwerten gesammelte Schaltinformation nur in dieser Röhre gespeichert wird.

Eine Schaltvorrichtung nach-der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. In diesem Beispiel wurden zwei

Röhren gewählt und. somit zwei Ausgänge mit T₁ und T_n bezeichnet, wobei eine Anzahl von η Eingängen vorgesehen wurde, die der Anzahl Dynoden in jeder Röhre entspricht. Impulsfolgen werden als Signalspannungen verwendet. Diese Folgen werden von einer Multiplexanlage M aufgenommen und haben gleiche Form, sind jedoch zeitlich verschoben. Diese Impulsfolgen werden an die Dynoden i-n der beiden Röhren über die Kondensatoren C₁ + C_n angelegt. Die Gleichstromversorgung der Dynoden erfolgt durch die gemeinsamen Gleichstromquellen F₀₁, V₀₂
Widerstände Ra₁, Ra₂

V_0n über Ra₁

die getrennten Die Speicherung

und Löschung der Schaltnachricht erfolgt mit Hilfe einer zu der entsprechenden Röhre gehörenden SteuervorrichtungS, die in der Schaltung schema-· tisch dargestellt wurde und in dem vorliegenden Fall einen Einfluß auf das Steuergitter und die Kathode ausübt. Der Kollektorausgangskreis jeder

ao Röhre besteht aus dem äußeren Widerstand Rc des Kollektors und dem Kondensator Cc, über den die Ausgangaspannung den Ausgang T₁ bzw. T₁₁ erreicht. An einem solchen Ausgang tritt in der dargestellten Schaltvorrichtung eine Impulsfolge auf, deren Phasenlage der Nummer der Dynode entspricht, die in der Röhre emittierend ist. Wenn mehrere Dynoden der Röhre emittierend sind, tritt an dem Ausgang eine Impulsfolge auf, die aus der Summe der an den emittierenden Dynoden erscheinenden Impulsfolgen zusammengesetzt ist. Auf diese Weise ist es mit Hilfe einer solchen Schaltung möglich, eine oder mehrere Impulsstellungen in einer Zeitteil-Mehrkanal-Übertragungsanlage zu wählen, wobei eine Kanalabzweigung in solchen Anlagen leicht bewirkt und gesteuert werden kann. Die Schaltung ist jedoch nicht auf die Verwendung von Impulsen als Eingangssignale begrenzt. Es können auch Tonfrequenzen gleicher oder verschiedener Frequenz und gleicher oder verschiedener Phasenlage benutzt werden. Das Ausgangssignal ist immer ein Signal oder die Summe mehrerer Signale, abhängig davon, welche Dynode oder welche Dynoden in der entsprechenden Röhre emittierend und somit elektronisch mit dem Kollektorkreis (Ausgangskreis) verbunden ist bzw. sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Vorrichtung zum Herstellen und unabhängigen Aufrechterhalten eines oder mehrerer elektronischen Signalübertragungswege zwischen einem oder mehreren willkürlichen Eingängen und einem oder mehreren willkürlichen Ausgängen, gekennzeichnet durch eine Anzahl Elektronenröhren, die jede mit wenigstens einer Kathode, einer Steuerelektrode, einer Beschleunigungselektrode, einer Anzahl mit getrennten Zuleitungen versehenen Dynoden, die alle'dem Kathodenstrom ausgesetzt sind, und einer Sammelelektrode zum Auffangen der Primär- und Sekundärelektronen versehen ist, wobei jeder Ausgang an die Sammelelektrode einer Elektronenröhre und jeder Eingang an eine oder mehrere Dynoden in sämtlichen Elektronenröhren angeschlossen ist, und Mittel jedem Eingang zugeordnet sind, um den Dynoden über individuelle Widerstände eine von zwei bestimmten Vorspannungen zu geben, und Einrichtungen zur kurzzeitigen Sperrung des Kathodenstromes jeder einzelnen der Elektronenröhren angeordnet sind, wobei die genannten Spannungen und Widerstände derart gewählt sind, daß die Dynoden nach Ablauf der Sperrung eines von zwei stabilen Potentialen annehmen, das von der Vorspannung in dem Augenblick, in dem der Elektronenstrom wieder eingeschaltet wird, abhängig ist, wodurch eine Dynode, die das höhere der genannten stabilen Potentiale angenommen hat, an die zugehörige Sammelelektrode elektronisch angeschlossen ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 888 268.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   SJ 609 710/129 11.56 (709 522/184 5.57)