DE975976C - Einrichtung zur UEbertragung von Signalen durch Impulskodemodulation und Empfaenger hierzu - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 3. JANUAR 1963

p 43234 VHIa/ 2Ia¹D

sind als Erfinder genannt worden

Nr. 141 492) ist in Anspruch genommen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Übertragung von Signalen durch Impulskodemodulation, insbesondere von innerhalb gewisser Grenzen sich beliebig in der Amplitude und Frequenz ändernden Signalen, wie z. B. Sprachschwirigungen, bei der der Sender einen Impulsmodulator enthält, der von einem Impulsgenerator mit äquidistanten Impulsen gespeist wird, wobei die dem Impulsmodulator entnommenen Impulse ausgesandt werden und außerdem einem die Impulse integrierenden Netzwerk zugeleitet werden, dessen Ausgangsspannung sich jeweils beim Empfang eine=; Impulses um einen endlichen Betrag ändert, und bei der der Impulsmodulator gesteuert wird von einer durch Differenzbildung des zu übertragenden Signals und der Ausgangsspannung des integrierenden Netzwerks gewonnenen Differenzspannung, während am Empfänger die ankommenden. Impulse einen Demodulator mit einem integrierenden Netzwerk steuern, um das übertragene Signal zurückzugewinnen. Diese Art von Impulsmodulation wird im folgenden zur Unterscheidung von anderen Arten mit »Deltaimpulskodemodulation« bezeichnet.

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Bei dieser bekannten Einrichtung zur Deltaimpulskodemodulation, bei der also der Impulsmodulator durch einen die Reihenschaltung eines Impulse integrierenden Netzwerks und eines Differenzbildners enthaltenden Rückführungskreis überbrückt wird, wird nicht die Amplitude des zu übertragenden Signals übertragen, sondern die durch Differenzbildung des zu übertragenden Signals und der Ausgangsspannung des integrierenden Netzwerks gewonnene Differenzspannung; insbesondere gelangen bei positiver bzw. negativer Polarität der Differenzspannung Impulse von entgegengesetzter Polarität zur Aussendung. In dieser bekannten Einrichtung steuern die ausgesandten Impulse zwei normalerweise gesperrte Röhren mit einem zwischen Kathode der einen Röhre und der Anode der anderen Röhre geschalteten Integrationskondensator, indem bei einem positiven Impuls die eine Röhre und bei einem negativen Impuls die andere Röhre freigegeben wird, wobei der Integrationskondensator bei einem positiven Impuls mit einem bestimmten Betrag aufgeladen und bei einem negativen Impuls mit dem gleichen Betrag entladen wird, während die Spannung des Integrationskondensators zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen praktisch konstant bleibt, so daß am Integrationskondensator eine treppenförmige Rückführungsspannung auftritt, die sich um die zu übertragende Signalspannung windet. Hierbei werden die treppenförmige Rückführungsspannung so ■ wie die zu übertragenden Signale im Gegentakt an dem Gitterkreis von zwei normalerweise gesperrten, als Differenzbildner geschalteten Röhren zugeführt, die zu gleicher Zeit durch die vom Impulsgenerator herrührenden Impulse getastet werden, wobei während eines Impulses des Impulsgenerators die eine Röhre freigegeben wird, wenn die Differenz zwischen der Rückführungsspannung und der zu übertragenden Signale in positiver Richtung einen bestimmten Einstellpegel V₁ überschreitet, während die andere Röhre freigegeben wird, wenn diese Differenzspannung in negativer Richtung einen Einstellpegel F₂ überschreitet.

Der Rückführungskreis versucht dabei fortwährend die Differenzspannung zwischen den beiden Einstellpegeln F₁ und F₂ zu halten. Überschreitet die Differenzspannung z. B. in positiver Richtung den Einstellpegel V₁ oder in negativer Richtung den Einstellpegel V₂, dann werden dabei Impulse positiver bzw. negativer Polarität erzeugt, die über den Integrationskondensator diesen Änderungen in der Differenzspannung entgegenwirken. Das heißt also, daß der Rückführungskreis fortwährend eine Regelung der Differenzspannung in der Richtung des Gebietes bewirkt, das durch die Einstellpegel V₁ und F₂ begrenzt wird.

Die Erfindung bezweckt einen anderen Aufbau einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art, wodurch bei einer wesentlichen Vereinfachung des Aufbaus und bei weitgehender Unabhängigkeit gegen Änderungen in den Betriebsbedingungen die Übertragungsqualität erheblich verbessert wird.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das integrierende Netzwerk in Sender und Empfänger eine Zeitkonstante besitzt, die so bemessen ist, daß in dem Zeitabstand von zwei Perioden der äquidistanten Impulse der Betrag der Änderung in der Ausgangsspannung des integrierenden Netzwerks infolge eines in diesen Zeitabstand fallenden Impulses und der Betrag der stetigen Spannungsänderung in der anderen Richtung während des übrigen Teiles dieses Zeitabstandes einander praktisch aufheben, daß beim Sender die Differenzspannung je nach ihrem Vorzeichen den Impulsmodulator für die vom Impulsgenerator herrührenden Impulse öffnet oder sperrt und daß beim Empfänger zur Rückgewinnung des übertragenen Signals die ankommenden Impulse die Ausgangsspannung des integrierenden Netzwerks derart steuern, daß diese sich beim Empfang eines übertragenen Impulses in einer Richtung und beim Fehlen eines Impulses in der anderen Richtung stetig ändert.

Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung werden nur bei einer bestimmten Polarität, z. B. positiver Polarität, der Differenzspannung Impulse ausgesandt. Übersteigt also die Differenzspannung bei einer positiven Polarität die Einstellspannung des Impulsmodulators, dann wird ein Impuls ausgesandt, der über das integrierende Netzwerk der Änderung der Differenzspannung oberhalb des Einstellpegels entgegenwirkt; ist die Differenzspannung unterhalb desselben Einstellpegels gelegen, dann wird kein Impuls ausgesandt, wodurch die Ausgangsspannung des integrierenden Netzwerks sich selbsttätig in der anderen Richtung stetig ändert und auf diese Weise eine Regelung der Differenzspannung nach demselben Einstellpegel erzielt wird. In der neuen Einrichtung wird also eine Regelung der Differenzspannung nach einem einzigen Einstellpegel bewirkt, im Gegensatz zu der bekannten Einrichtung, bei der eine Regelung in einem Gebiet zwischen den Pegeln unbestimmt bleibt.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist somit weitgehend unabhängig gegen Änderungen in den Betriebsbedingungen, z. B. Röhrenalterungen und Spannungsänderungen, da diese Änderungen der Betriebsbedingungen infolge einer Regelung auf nur einen Einstellpegel nur einen sehr geringen Einfluß haben.

Die neue Einrichtung unterscheidet sich ferner vom Bekannten dadurch vorteilhaft, daß wesentlich weniger Röhrensysteme notwendig sind, ohne daß die Güte beeinträchtigt wird. Trotz einer weitgehenden Vereinfachung des Aufbaus der Einrichtung ergibt sich der wesentliche weitere Vorzug, daß mit der neuen Einrichtung eine maximale Übertragungsqualität erzielbar ist, denn dazu muß sich die Rückführungsspannung so gut wie möglich den übertragenen Signalen annähern, was die Verarbeitung auch der kleinsten Differenzspannung erfordert. Da bei der Einrichtung gemäß der Erfindung nur mit einem Einstellpegel gearbeitet wird, ist dies ohne Schwierigkeiten möglich, im Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung, bei der die

Differenzspannung nur bis auf ein durch die beiden Einstellpegel bestimmtes Gebiet regelbar ist, womit eine Unbestimmtheit von der Größenordnung dieses Gebietes entsteht.

Die Schwierigkeiten der betreffenden Einrichtung werden weitgehend beseitigt, während die Vorteile der neuen Einrichtung, nämlich einfacher Aufbau, weitgehende Unabhängigkeit von den Betriebsbedingungen, höchste Übertragungsqualität,

ίο diese für die praktische Anwendung besonders anziehend machen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung stoßen die dem Impulsmodulator entnommenen Impulse einen Impulserneuerer an. Durch diese Maßnähme wird eine wesentliche Verbesserung der Übertragungsqualität erzielt. Es wurde nämlich festgestellt, daß die Beeinflussung der Übertragungsqualität dadurch verursacht wird, daß die dem Impulsmodulator entnommenen Impulse nicht genau untereinander gleich sind, und es zeigen bestimmte Impulse eine Verkürzung, die, wie sich herausgestellt hat, jeweils dann auftritt, wenn beim Zuführen eines Impulses des Impulsgenerators am Impulsmodulator ein Wechsel der Polarität der Differenzspannung zwischen den zu übertragenden Signalen und der Ausgangsspannung des integrierenden Netzwerks stattfindet. Durch die Anwendung des Impulserneuerers am Ausgang des Impulsmodulators wird erzielt, daß die zu übertragenden Impulse, die dem integrierenden Netzwerk zugeführt werden, untereinander genau gleich sind und ebenso die ausgesandten Impulse, wodurch eine Verbesserung der Übertragungsqualität von z. B. 10 bis 20 db erzielt wird.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des bei der neuen Einrichtung verwendeten Empfängers enthält dieser einen mit einem Frequenzkorrektor gekoppelten Impulsgenerator zur Erzeugung äquidistanter Impulse und Mittel zum Ersetzen der empfangenen Impulse durch Impulse aus einer Reihe äquidistanter Impulse, wodurch Form- und Lageänderungen bei den empfangenen Impulsen weitgehend beseitigt werden, so daß dadurch die Übertragungsqualität noch weiter verbessert wird.

Die Mittel zum Ersetzen der empfangenen Impulse durch Impulse aus einer Reihe äquidistanter Impulse enthalten vorzugsweise eine von den empfangenen Impulsen und den örtlich erzeugten äquidistanten Impulsen gesteuerte Regelmischstufe, der eine dem Frequenzkorrektor des Impulsgenerators zur selbsttätigen Frequenzkorrektion der Wiederholungsfrequenz der äquidistanten Impulse zugeführte Regelspannung entnommen wird. Den empfangenen Impulsen werden Torimpulse entnommen, z.B. unter Verwendung eines von den empfangenen Impulsen gesteuerten Torimpulsgenerators, welche zusammen mit den dem Impulsgenerator entnommenen Impulsen eine Koinzidenzmischstufe steuern.

Die im Ausgangskreis der Koinzidenzmischstufe auftretenden örtlich erzeugten Impulse, die sogenannten Ersatzimpulse, werden dabei dem Verbraucher zugeführt.

Für Telephonieübertragung wird zweckmäßigerweise eine Impulswiederholungsfrequenz gewählt, die etwa das Fünffache der höchsten Signalfrequenz ist; als ein geeigneter Wert hat sich eine Wiederholungsfrequenz von 20 000 bis 40 000 Hz herausgestellt, die also etwa der Impulswiederholungsfrequenz in bekannten Impulsmodulationssystemen bei Verwendung des Fünfeinheitenkodes und einer Wiederholungsfrequenz der Impulsgruppen von 8000 PIz entspricht.

Für Fernsehübertragungen kann eine verhältnismäßig kleinere Impulswiederholungsfrequenz angewandt werden.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.

Fig. ι zeigt einen Sender nach der Erfindung, in dem eine sägezahnförmige Annäherungskurve des zu übertragenden Signals entsteht;

Fig. 2 a und 2 b sind Spannungszeitkurven zur Erläuterung der Wirkungsweise des Senders nach Fig. 1;

Fig· 3 a, 3 b und 3 c zeigen Kurven zur Erläuterung einer geänderten Ausführungsform des in Fig. ι dargestellten Senders;

Fig. 4 zeigt eine Abwandlnug eines Senders nach der Erfindung;

Fig. S zeigt ein Einzelteilausführungsbeispiel eines in einem System nach der Erfindung zu verwendenden Hauptempfängers für Deltaimpulskodemodulation, in dem, wie an Hand der in den

Fig. 6 a bis 6 h dargestellten Kurven erläutert wird, eine sägezahnförmige Annäherungskurve der übertragenen Signalspannung entsteht;

Fig. 7 und 9 zeigen Empfänger, in denen eine sich deieckförmig ändernde Annäherungskurve des übertragenen Signals entsteht, wie an Hand der in den Fig. 8 a bis 8 e dargestellten Kurven erläutert wird;

Fig. 10 a bis 10 c zeigen die Spannungszeitkurven zum Vergleich von Sendern verschiedener Art innerhalb des Rahmens der Erfindung, und

Fig. 11 zeigt einen in einem System nach der Erfindung zu verwendenden Relaissender;

Fig. 12 und 13 zeigen einen Sender bzw. Empfänger nach der Erfindung, bei denen eine bessere Signalübertragung erzielt wird durch Verwendung eines Kompressionsverstärkers im Sender und eines Expansionsverstärkers an der Empfangsseite.

In Fig. ι ist ein Sender für Deltaimpulskodemodulation stark vereinfacht dargestellt. Der Sender enthält einen Impulsgeber mit einem Impulsgenerator ι und einer Schalteinrichtung 2, weiter einen Impulserneuerer 3, einen Hilfsempfänger mit einem integrierenden Netzwerk 4 und einen Differenzbildner 5 mit einer Ausgangsleitung 6, über die die im folgenden erwähnte Differenzspannung an die Schalteinrichtung 2 des Impulsgebers zugeführt wird. Die zu übertragenden Signale werden den Eingangsklemmen 7 des Senders zugeführt.

Die Schalteinrichtung 2 enthält eine Hexode als Verstärkerröhre 8 mit einem im Anodenkreis liegenden Ausgangswiderstand 9. Die Verstärkerröhre 8 ist normal mittels einer negativen Gitter-

vorspannung gesperrt. Im Zusammenhang damit ist in die Kathodenleitung der Röhre ein von einem Kondensator io überbrückter Kathodenwiderstand Ii eingeschaltet, von dem das der Kathode zugewendete Ende über einen Widerstand 12 mit der positiven Anschlußklemme 13 einer nicht dargestellten Anodenspannungsquelle verbunden ist. Dem ersten Steuergitter der Hexode 8 werden dem Impulsgenerator 1 entnommene äquidistante Impulse zugeführt, die aber für sich allein noch keine Entsperrung der Röhre bewirken. Erst wenn durch die Leitung 6 dem zweiten Steuergitter der Hexode eine positive Spannung zugeführt wird, treten die dem ersten Steuergitter zugeführten Impulse verstärkt am Anodenwiderstand 9 der Röhre auf und werden über einen Kopplungskondensator 14 dem Impulserneuerer 3 zugeführt.

Der Impulserneuerer 3 enthält zwei kreuzweise gekoppelte Pentoden 15, die als »monostabiler Multivibrator« geschaltet sind. Die Anodenkreise der Pentoden enthalten Anoden widerstände 16 bzw. 17; das Steuergitter des ersten Pentodensystems ist durch einen Kondensator 18 mit der Anode des zweiten Pentodensystems gekoppelt, und das Steuergitter des anderen Pentodensystems ist mittels eines Spannungsteilers 19 galvanisch mit der Anode des ersten Pentodensystems gekoppelt. Das Steuergitter des ersten Pentodensystems ist außerdem über einen hochohmigen Widerstand 20 mit der positiven Anschlußklemme 13 der Anodenspannungsquelle verbunden. In die gemeinsame Kathodenleitung der Pentodensysteme ist ein kapazitiv überbrückter Kathoden widerstand 21 aufgenommen.

Die beschriebene Schaltung mit zwei kreuzweise gekoppelten Pentoden ist an sich bekannt, weshalb eine kurze Erläuterung ihrer Wirkungsweise ausreicht. In der sogenannten Ruhelage dieser Schaltung führt das Steuergitter des ersten Pentodensystems Gitterstrom durch die über den Widerstand 20 angelegte positive Gittervorspannung. Der Anodenstrom des ersten Pentodensystems ist somit groß, und daher ist das Potential seiner Anode verhältnismäßig niedrig. Über den zwischen der Anode des ersten Pentodensystems und Erde geschalteten Spannungsteiler 19 tritt eine verhältnismäßig geringe Spannung auf, und die zwischen Erde und Steuergitter des zweiten Pentodensystems auftretende positive Spannung ist folglich nicht hinreichend, die vom Kathodenwiderstand 21 herbeigeführte negative Gittervorspannung zu überwinden, so daß das zweite Pentodensystem gesperrt ist. Sobald aber durch einen dem Steuergitter des ersten Pentodensystems zugeführten Spannungsimpuls negativer Polarität der Anodenstrom des ersten Pentodensystems absinkt, wird die Sperrung des zweiten Pentodensystems aufgehoben, und die Schaltung kippt vermöge der kreuzweisen Kopplung um, was zur Folge hat, daß dann das erste Pentodensystem gesperrt wird und das zweite Pentodensystem den vollen Anodenstrom führt. Dieser Zustand bleibt aber nur während einer Zeitdauer bestehen, die von der Zeitkonstante des Entladungskreises des Kopplungskondensators 18 bestimmt wird. Nachdem die Aufladung des Kopplungskondensators 18 so weit abgenommen hat, daß die Sperrung des ersten Pentodensystems aufgehoben wird, kippt die Schaltung in die Ruhelage zurück. Bei einem danach aufs neue dem Steuergitter des ersten Pentodensystems zugeführten negativen Impuls widerholt sich der beschriebene Zyklus. Durch eine geeignete Bemessung des Kopplungskondensators 18 und des Gitterwiderstandes 20 ist die Dauer, während der das zweite Pentodensystem leitend ist, regelbar, indem z. B. am Anodenwiderstand 16 des ersten Pentodensystems ein Spannungsimpuls von einer Mikrosekunde auftritt.

Die am Anodenwiderstand 16 auftretende Spannungsimpulse werden zur Modulation einer von einem Trägerwellenoszillator 23 erzeugten Trägerwelle über einen Kopplungskondensator 25 einem Modulator 22 zugeführt und über eine Antenne 24 ausgesandt.

Die am Anodenwiderstand 16 auftretenden Spannungsimpulse werden außerdem über den Kopplungskondensutor 25 dem integrierenden Netzwerk 4 über eine Rückkopplungsleitung 26 zugeführt. Das integrierende Netzwerk enthält einen Kondensator 27, der von einem Ableitungswiderstand 28 überbrückt ist, und einen mit der Rückkopplungsleitung 26 verbundenen, von einem Gleichrichter gebildeten Reihenwiderstand 29. Die vom Anodenwiderstand 16 stammenden Impulse haben eine positive Polarität und werden über den Gleichrichter 29 einer der Belegungen des Integrationskondensators zugeführt, dessen, andere Belegung geerdet ist.

Die am Integrationskondensator auftretende pulsierende Spannung wird über einen Kopplungskondensator 30 dem Differenzbildner 5 zugeführt, der drei Widerstände 31, 32 und 33 und einen Transformator 32' enthält. Das zu übertragende Signal, das den Eingangsklemmen 7 zugeführt wird, wird über den Widerstand 31 dem Widerstand 32 zugeleitet, und die am Integrationskondensator 27 auftretende pulsierende Spannung wird über den Kopplungskondensator 30, den eine Phasenumkehrung herbeiführenden Transformator 32' und den Widerstand 33 ebenfalls dem Widerstand 32 zugeführt. Die Widerstände 31 und 33 haben einen Wert, der im Vergleich zum Widerstand 32 groß ist, zur Vermeidung einer unerwünschten Kopplung zwischen den Eingangsklemmen 7 und dem Integrationskondensator 27. Am Widerstand tritt also die Differenz zwischen der Eingangsspannung und der pulsierenden Spannung am Integrationskondensator 27 auf.

An Hand von Fig. 2 wird die Wirkungsweise des beschriebenen Senders näher erläutert.

In Fig. 2 a ist der Verlauf der zu übertragenden Signalspannung und der Spannung am Integrationskondensator 27 über der Zeit dargestellt. Am Widerstand 32 tritt eine mit der Differenz dieser Spannungen übereinstimmende Spannung auf. Die Kurve» stellt das zu übertragende Signal dar, und die sägezahnförmige, sich um die Kurve α win-

dende Kurve b stellt die pulsierende Spannung am Integrationskondensator 27 dar. Bei Betrachtung der Lage unmittelbar vor dem in Fig. 2 a mit t_x bezeichneten Zeitpunkt zeigt es sich, daß die Signalspannung einen positiven Augenblickswert hat, die Spannung am Integrationskondensator hingegen nahezu Null ist. Auf diese Weise tritt am Widerstand 32 eine Differenzspannung mit positiver Polarität auf, die über die Leitung 6 dem zweiten Steuergitter der Hexode 8 zugeführt wird und diese entsperrt, so daß der im Zeitpunkt ^₁ von dem Impulsgenerator 1 stammende Impuls den Impulserneuerer 3 anstößt. Der infolgedessen über den Kopplungskondensator 25, die Rückkopplungsleitung 26 und den Gleichrichter 29 dem Integrationskondensator 27 zugeführte positive Impuls verursacht eine Zunahme der Spannung am Integrationskondensator, wie in Fig. 2 a bei c angedeutet. Da die Amplitude und die Dauer des vom Impulsgene-

ao rator 3 gelieferten Impulses unabhängig von der Amplitude und Dauer des der Hexode 8 entnommenen Impulses sind, ändert sich die Spannung am Integrationskondensator 27 bei geeigneter Bemessung der Schaltung unabhängig von der Größe der am Widerstand 32 auftretenden Differenzspannung immer um einen gleichen Betrag.

Nach dem Zeitpunkt t_x nimmt durch den Ableitungswiderstand 28 die Spannung am Integrationskondensator allmählich ab, wodurch im Zeitpunkt i₂ wieder eine positive Differenzspannung auftritt, der Impulserneuerer 3 auf neue angestoßen wird und die »plötzliche« Aufladung des Integrationskondensators sich wiederholt, was eine gleich große Spannungsänderung wie im Zeitpunkt t_x verursacht. Nach dem Zeitpunkt i₂ nimmt wieder die Spannung am Integrationskondensator ab, jedoch nicht hinreichend, um im Zeitpunkt t₃ wie zuvor eine positive Differenzspannung am Widerstand 32 entstehen zu lassen, was zur Folge hat, daß der im Zeitpunkt i₃ von dem Impulsgenerator 1 stammende Impuls keinen Anodenstrom in der Hexode 8 verursacht. Auf diese Weise wird in diesem Zeitpunkt der Impulserneuerer 3 nicht angestoßen, und es tritt keine »plötzliche« Aufladung des Integrationskondensators auf. Im darauffolgenden Zeitpunkt i₄ besteht aber wieder eine positive Differenzspannung am Widerstand 32, wodurch die Spannung am Integrationskondensator wieder um einen bestimmten Betrag zunimmt.

Das integrierende Netzwerk 4 hat die Wirkung eines »Gedächtnise-Netzwerks, da beim Empfang eines Impulses die bereits vorhandene Kondensatorspannung sich immer um einen gewissen Betrag ändert.

Auf diese Weise entsteht am Integrationskon· densator eine sägezahnförmige Spannung, die sich um die zu übertragende Signalspannung windet und auf diese Weise sich dieser annähert. Die zum Entstehen der Annäherungs- oder Vergleichsspannung erforderlichen Impulse sind in Fig. 2 b durch ausgezogene Linien dargestellt und werden durch Vermittlung des Modulators 22 und der Antenne ausgesandt, während die vom Impulsgenerator stammenden Impulse, die durch die Hexode 8 durch das Fehlen einer positiven Differenzspannung unterdrückt werden, in Fig. 2 b gestrichelt dargestellt sind.

Im oben geschilderten ist ohne weiteres vorausgesetzt, daß die zwischen dem Auftreten zweier Impulse stattfindende Entladungsstromstärke des Integrationskondensators 27 unabhängig von der Spannung am Integrationskondensator ist. Diese Annahme ist zulässig, sofern die am Integrationskondensator auftretende mittlere Gleichspannung groß im Vergleich zur Amplitude der am Integrationskondensator auftretenden pulsierenden Spannung ist, die dem Differenzbildner 5 übertragen wird. Durch geeignete Bemessung des Auflade- und Entladekreises des Integrationskondensators 27 ist dieser Zustand ohne praktische Bedenken erzielbar.

Bei Betrachtung der Fig. 2 a leuchtet ein, daß die Spannung am Integrationskondensator, durchschnittlich über eine mehrere Perioden der Impuls Wiederholungsfrequenz umfassende Zeitdauer, nicht unbegrenzt schnell zu- oder abnehmen kann. Die maximale Zunahme der Spannung am Integrationskondensator tritt auf, wenn keiner der dem Impulsgenerator ι entnommenen äquidistanten Impulse von der Hexode 8 unterdrückt wird, wie es in Fig. 2a zwischen den Zeitpunkten t_iundt₅ der Fall ist. Die maximale Abnahmegeschwindigkeit der Spannung des Integrationskondensators tritt auf, wenn sämtliche Impulse des Impulsgenerators 1 unterdrückt werden, wie es zwischen den Zeitpunkten t₆ und t₇ zutrifft. In dem Maße, wie die Signalfrequenz niedriger ist, ist somit eine größere Signalamplitude zulässig. Im Gegensatz zu anderen Übertragungssystemen ist beim vorliegenden System die Signalamplitude nicht an eine bestimmte konstante Maximumgrenze gebunden, sondern es darf die Änderungsgeschwindigkeit des zu übertragenden Signals einen gewissen Maximumwert nicht überschreiten.

Die durch die Rückkopplungsleitung 26 dem integrierenden Netzwerk 4 des Hilfsempfängers zugeführten Impulse können einem beliebigen Punkt der Senderkaskade nach dem Impulserneuerer entnommen werden. Es können z. B. die Impulse über einen gestrichelt dargestellten Detektor 34 dem Ausgangskreis des Senders entnommen werden.

Ferner ist es möglich, in die Rückkopplungsleitung 26 einen Verstärker aufzunehmen, und ebenfalls kann in der Rückkopplungsleitung gewünschtenfalls ein Impulsverbreiterer verwendet werden.

In Fig. ι ist ein derartiger Impulsverbreiterer mit 35 schematisch dargestellt, der eine derartige Verbreiterung der in Fig. 3 c dargestellten aus- lao gesandten Impulse bewirkt, daß die in Fig. 3 b dargestellten verbreiterten Impulse entstehen. Im Zusammenhang mit der Verwendung des Impulsverbreiterers kann nunmehr die Ausbildung des integrierenden Netzwerks 4 geändert werden, z. B. indem zwischen dem Gleichrichter 29 und dem Im-

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pulsverbreiterer 35 ein Widerstand geschaltet oder der Gleichrichter 29 durch einen Widerstand ersetzt wird, der den während eines Impulses auftretenden Ladestrom des Integrationskondensators 27 bis auf einen Wert beschränkt, der mit dem beim Fehlen eines Impulses auftretenden Entladestrom übereinstimmt. Am Integrationskondensator 27 entsteht dann, ähnlich wie an Hand von Fig. 2 dargetan wurde, eine Spannungskurve, die eine Annäherung des zu übertragenden Signals bildet; diese ändert sich aber, wie in Fig. 3 a° dargestellt, dreieckförmig statt sägezahnförmig. In Fig. 3 c sind wiederum die beim Auftreten einer positiven Differenzspannung am Widerstand 32 ausgesandten

ig und vom Impulsgenerator 1 gelieferten Impulse mit ausgezogenen Linien, die unterdrückten Impulse mit gestrichelten Linien dargestellt.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform eines Senders für Deltaimpulskodemodulation, der entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten Sender arbeitet, jedoch in bezug auf seine Ausbildung von diesem beträchtlich verschieden ist. Der Sender enthält wiederum einen Impulsgenerator 1 und eine durch die über die Leitung 6 zugeführte Differenzspan nung gesteuerte Schalteinrichtung 2 mit einer Hexode 36, die ebenso wie die Hexode 8 nach Fig. ι entsprechend der Polarität der zugeführten Differenzspannung die von dem Impulsgenerator 1 stammenden Impulse· gegebenenfalls einem Impulserneuerer 3 übergibt. Der Ausgangskreis der Hexode 36 enthält die Primärwicklung eines Transformators 37, dessen Sekundärwicklung durch Vermittlung eines Kopplungskondensators 38 und eines Gitterkondensators 39 mit dem Steuergitter einer als Impulsgenerator geschalteten Röhre 40 gekoppelt ist. Die Röhre 40 bildet einen Teil einer Oszillatorschaltung von an sich bekannter Art. Diese Oszillatorröhre ist normal gesperrt durch einen in der Kathodenleitung der Röhre liegenden kapazitiv überbrückten Widerstand 41, der einen Teil des zwischen der positiven Anschlußklemme der Anodenspannungsquelle und an Erde geschalteten Spannungsteilers 41 und 42 bildet. Sobald aber dem Steuergitter der Röhre ein positiver Spannungsimpuls zugeführt wird, wird die Schaltung in Selbsterregung versetzt durch eine zwischen dem Anoden- und Gitterkreis der Röhre mittels des Transformators 43 vorgesehene Rückkopplung. Diese Rückkopplung ist aber so stark gewählt, daß im wesentlichen nur die erste positive Halbperiode der auftretenden Schwingungen entsteht und die Röhre sich durch eine wegen Gitterstromes auftretende Ladung des Gitterkondensators 39 gleich wieder sperrt, bis ein folgender, dem Steuergitter zugeführter Impuls wieder das Entstehen eines impulsförmigen Anodenstromes einleitet.

Die im Anodenkreis der Oszillatorröhre 40 auftretenden Impulse werden einerseits dem Modulator 22 mit an diesem angeschlossenen Trägerwellenoszillator 23 und Antenne 24, andererseits einem Hilfsempfänger zugeführt, der aus den Teilen 44 und 45 besteht. Der Teil 44 enthält eine Pentode als Verstärkerröhre 46, in deren Anodenkreis ein integrierendes Netzwerk mit einem Integrationskondensator 47 und einer Drossel 48 geschaltet ist. Mittels eines Spannungsteilers mit einem an die positive Anschlußklemme 49 einer nicht dargestellten Anodenspannungsquelle angeschlossenen Widerstand 50 und eines kapazitiv überbrückten Kathodenwiderstandes 51 ist die Röhre 46 derart vorgespannt, daß sie gerade gesperrt ist. Vom Zustand ausgehend, in dem am Integrationskondensator 47 eine gewisse Gleichspannung auftritt, die über die für Impulse eine sehr hohe Impedanz bildende Drossel 48 nur langsam abfließen kann, wird während des Auftretens eines Impulses positiver Polarität an der Steuergitterröhre 46 dem Integrationskondensator 47 eine gewisse, von der Anodenspannung der Pentode unabhängige Ladung zugeführt, weswegen die Spannung am Integrationskondensator um einen bestimmten Betrag zunimmt. Die am Integrationskondensator auftretende pulsierende Spannung wird über einen Kopplungskondensator 52 dem Teil 45 des Hilfsempfängers zugeführt, der eine als Widerstandsverstärker geschaltete Pentode 53 enthält. Die von dem Integrationskondensator stammende pulsierende Spannung wird also über den Verstärker 45 und eine Leitung 54 dem Differenzbildner 5 angeführt.

Der Differenzbildner 5 besteht aus einem Transformator mit zwei Primärwicklungen 55 bzw. 56, denen die zu übertragende Signalspannung über die Klemme 7 bzw. die dem Verstärker 45 entnommene Vergleichsspannung zugeführt werden. An der Sekundärwicklung 57 des Transformators entsteht die über die Leitung 6 dem zweiten Steuergitter der Hexode 36 zugeführte Differenzspannung, deren Polarität für das Durchlassen der vom Impulsgenerator 1 erzeugten äquidistanten Impulse maßgebend ist. Das zu übertragende Signal, die dem Verstärker 45 entnommene Annäherungsspannung und die ausgesandten und unterdrückten Impulse des Impulsgenerators 1 können wieder durch die Diagramme nach den Fig. 2 a und 2 b dargestellt werden. Auch bei dem in Fig. 4 dargestellten Sender ist es möglich, einen Impulsverbreiterer zu verwenden, der in der Rückkopplungsleitung untergebracht ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß auch bei der Ausführungsform nach Fig. 4 am Integrationskondensator 47 vorzugsweise eine mittlere Gleichspannung angeschlossen wird, die beträchtlich größer als die Amplitude der am Integrationskondensator auftretenden pulsierenden Spannung ist. Dieser Zustand wird dadurch erreicht, daß jeweils beim Auftreten eines Impulses dem Kondensator eine beträchtlich größere Ladung zugeführt wird, als zwischen dem Auftreten zweier Impulse abfließen kann. Da die Entladestromstärke des Integrationskondensator über den parallel zu diesem geschalteten Ableitungswiderstand oder die Drosselspule mit der Spannung am Kondensator wächst, stellt :sich selbsttätig bei einer einmal gewählten Ladestromstärke während eines Impulses ein gewisses Gleichgewicht bei einer bestimmten mittleren

Gleichspannung am Kondensator ein. Wenn dem Integrationskondensator kurze Impulse zugeführt werden, soll dafür Sorge getragen werden, wie es in Fig. ι der Fall ist, daß die Ladezeitkonstantc des Integrationskondensators klein im Vergleich zur Entladezeitkonstante ist. Werden dem Integrationskondensator verbreiterte Impulse zugeführt, so können die Auflade- und Entladezeitkonstanten von der gleichen Größenordnung ge- wählt werden. Zum Erreichen einer gewissen mittleren Gleichspannung am Integrationskondensator kann ihm ein konstanter Hilfsladestrom zugeführt werden.

Beim Übertragen von mehreren Signalen mit einem Mehrfachsystem in Zeitverteilung durch Deltaimpulskodemodulation kann der in den Sendern nach Fig. 1 oder 4 vorhandene Impulsgenerator einer Anzahl von Sendekanälen gemeinsam sein, wobei natürlich die Inipulswiederholungsfrequenz entsprechend der Anzahl der Kanäle gesteigert werden muß.

Es werden nunmehr die im Zusammenhang mit den in den Fig. 1 und 4 dargestellten Sendern zu verwendenden Empfänger für Deltaimpulskodemodulation besprochen.

Fig. 5 zeigt einen Empfänger, mit dem z. B. die mittels des Senders nach Fig. 1 ausgesandten Signale wiedergegeben werden und wobei in diesem Hauptempfänger ähnlich wie im Hilfsempfänger des Senders nach Fig. 1 eine sägezahnförmig verlaufende Annäherungskurve des übertragenen Signals entsteht.

Die mit einer Antenne 91 empfangenen Signale werden einem Hochfrequenzverstärker mit Detekton von an sich bekannter Ausbildung zugeführt, der in Fig. 5 bei 92 in Blockform dargestellt ist. Die im Ausgangskreis von 92 auftretenden gleichgerichteten Impulse haben eine negative Polarität und sind in Fig. 6 a einfachheitshalber als Impulse von positiver Polarität abgebildet, wobei vorhandenen Geräuschspannungen Rechnung getragen worden ist. Wegen Störungen und Änderungen im Übertragungsweg zwischen Sender und Empfänger ändert sich die Amplitude der empfangenen Impulse stark, und außerdem sind die Form und die zeitliche Lage der empfangenen Impulse Änderungen ausgesetzt. Mit einer waagerechten gestrichelten Linie e ist ein bestimmter Schwellenpegel angedeutet, wobei es sich zeigt, daß die Punkte, in denen die Impulse diesen Schwellenpegel überschreiten, nicht mit Punkten übereinstimmen, in denen einer äquidistanten Impulsreihe zugeordnete Impulse diesen Schwellenpegel überschreiten würden.

Die Deltaimpulskodemodulation erlaubt, solche zeitlichen Verschiebungen der empfangenen Impulse zu korrigieren. Zu diesem Zweck enthält der in Fig. 5 dargestellte Empfänger einen Impulsgenerator zur Erzeugung äquidistanter Impulse, der aus einem Oszillator 93, einem Impulsbildner 94 und einem Frequenzkorrektor 95 zusammengesetzt ist. Die örtlich erzeugten äquidistanten Impulse treten in der Leitung 96 auf.

Der Oszillator 93 dient zur Erzeugung einer sinusförmigen Spannung von einer der Impuls-Wiederholungsfrequenz entsprechenden Frequenz und ist in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise geschaltet. Die beiden Enden eines Schwingungskreises 97 sind kapazitiv mit der Anode bzw. dem Steuergitter einer Pentode 98 gekoppelt, und eine Anzapfung der Spule des Schwingungskreises 97 ebenso wie die Kathode der Röhre 98 sind geerdet. An der Anode der Röhre 98 entsteht eine sinusförmige Spannung, wie in Fig. 6 b dargestellt ist. Diese Spannung wird über einen Kopplungskondensator 99 einem phasendrehenden Netzwerk mit einem Widerstand 100 und einem Regelkondensator 101 zugeführt. Die dem Phasendreher entnommene Spannung, die in Fig. 6 b in der richtigen Phase dargestellt ist, wird dem Steuergitter einer im Impulsbildner 94 vorhandenen Verstärkerröhre 102 zugeführt. Diese Verstärkerröhre hat ein Steuergitter, das eine negative Gittervorspannung durch den unmittelbar mit der Kathode der Röhre 102 verbundenen Gitterwiderstand 103 aufweist. Weiter ist ein Gitterstrombegrenzungswiderstand 104 angeordnet. Der Aussteuerbereich der Röhre 102 ist kleiner als die Amplitude der dieser zugeführten sinusförmigen Schwingungen nach Fig. 6b. Durch Fehlen einer Gittervorspannung werden die positiven Halbwellen der sinusförmigen Spannung aus Fig. 6 b infolge der Wirkung des Gitterstrombegrenzungs Widerstandes 104 vollständig unterdrückt, während von den negativen Halbwellen nur ein Teil wirksam wird, da die Röhre 102 beim Auftreten der negativen Scheitel werte der Steuerspannung gesperrt ist. Im Anodenkreis der Röhre 102 treten mithin am Anodenwiderstand 105 trapezförmige Spannungsstöße positiver Polarität auf, die in Fig. 6 c dargestellt sind. Diese trapezförmigen Spannungsstöße werden einem mit der Anode der Röhre 102 verbundenen differenzierenden Netzwerk zugeführt, das aus der Reihenschaltung eines Kondensators 106 und eines an einer Seite geerdeten Widerstandes 107 besteht. Am Widerstand 107 des differenzierenden Netzwerks treten jeweils bei einem trapezförmigen Spannungsstoß an der Anode der Röhre 102 ein positiver und ein negativer Spannungsimpuls auf, die über den Kopplungskondensator 108 der Leitung 96 zugeführt werden. Von diesen positiven und negativen Spannungsimpulsen werden nur die Impulse mit positiver Polarität in der weiteren Apparatur wirksam, und diese Impulse sind in Fig. 6 d dargestellt.

Die in Fig. 6d dargestellten Impulse sind äquidistant und haben z. B. eine Dauer von einer Mikrosekunde. Ihre Phase ist mittels des veränderlichen Phasendrehers 100 und 101 einstellbar. Die Wiederholungsfrequenz wird durch die Abstimm- ■ frequenz des Oszillators 93 gegeben. Diese Wiederholungsfrequenz soll genau mit der Wiederholungsfrequenz der vom Impulsgenerator 1 des Senders nach Fig. 1 gelieferten Impulse im Einklang sein.

Um dies möglich zu machen, ist parallel zum frequenzbestimmenden Kreis 97 des Oszillators 93 ein Frequenzkorrektor 95 geschaltet, der eine als

Regelreaktanz geschaltete Pentode-10.9 enthält. 'Die Pentode hat ein Steuergitter,.das mit einem durch einen Kopplungskondeixsator 112 parallel zur Röhre geschalteten phasendrehenden Netzwerk mit Widerstand 110 und Kondensator 111 verbunden ist, so daß dem Steuergitter die Anodenwechselspannung mit einer Phasendrehung von etwa 90⁰ zugeführt wird. Die Anode der Pentode 109 ist mit der Anodenseite des Schwingungskreises 97 verbunden. Mittels eines Spannungsteilers mit einem Kathodenwiderstand 113 und einem Überbrückungskondensator 114 erhält das Steuergitter der Röhre eine negative Gittervorspannung. Bekanntlich verhält sich eine derartige wattlos rückgekoppelte Verstärkerröhre wie eine Reaktanz, deren Größe durch eine dem Steuergitter über eine Leitung 115 zugeführte Regelspannung geändert werden kann. Zur Erzeugung der für automatische Frequenzkorrektion des Oszillators 93 erforderlichen. Regelspannung ist eine Regelmischstufe 116 vorgesehen. Diese Mischstufe enthält zwei in einer einzigen Röhre 1.17 untergebrachte und in Gegentakt geschaltete Dioden,, denen die über einen Kopplungskondensator 118 der Anode der Oszillatorröhre 98 entnommenen sinusförmigen. Schwingungen mittels eines Transformators 119 im Gegentakt zugeführt werden. Außerdem werden die dem Detektor 92 entnommenen empfangenen Impulse nach Fig. 6 a gleichphasig und mit negativer Polarität den beiden Dioden 117 zugeführt. In einer derartigen, auf die geschilderte Weise gespeisten Gegentaktmischschaltung entsteht an einem zwischen den Anoden der Dioden geschalteten Ausgangswiderstand 120 eine Ausgangsspannung, deren Größe und Polaritat abhängig sind von dem Zeitabstand zwischen dem Auftreten der Impulse nach Fig. 6 a und den Nulldurchgängen der sinusförmigen Spannung des Oszillators 93. Wenn die Impulse in einem Augenblick auftreten, in dem der Augenblickswert der sinusförmigen Spannung positiv ist, entsteht eine positive Ausgangsspannung; beim - Zusammenfallen eines negativen Augenblickswertes mit dem Auftreten eines Impulses entsteht eine negative Ausgangsspannung. Infolgedessen ist diese Ausgangsspannung abhängig von der Phase der Impulse in bezug auf die sinusförmige Wechselspannung und kann zum Korrigieren der Phase der sinusförmigen Wechselspannung benutzt werden, um ihre Phase mit der Phase der Impulse in Einklang zu bringen. Um dies zu bewirken, wird die Ausgangsspannung der Gegentaktmischstufe 116 über ein Tiefpaßfilter 121 dem Steuergitter der als Regelreaktanz geschalteten Röhre 109 zugeführt. Die Zeitkonstante des aus den Widerständen 122 und 122' und einem Abflachkondensator 123 zusammengesetzten Tiefpaßfilters ist derart groß gewählt, daß die am Kondensator 123 auftretende Spannung Wechselspannungen von mit den niedrigsten Signalfrequenzen übereinstimmenden Frequenzen praktisch nicht zu folgen vermag. Da der Ab- -stand der Maxima aufeinanderfolgender empfangener Impulse nach Fig. 6 a beträchtlich kleiner _rals eine Periode der niedrigsten .Signalfrequenz ist, .entsteht am Kondensator 123 des Abfiachfiiters 121 eine Gleichspannung, die praktisch nicht im Rhythmus der minimalen Wiederholungsfrequenz der empfangenen Impulse schwankt. Hingegen wird die am Kondensator 123 auftretende Gleichspannung in Größe und Polarität abhängig sein vom mittleren Phasenunterschied zwischen den empfangenen Impulsen und der vom Oszillator 93 stammenden sinusförmigen Spannung, wodurch die Phase und infolgedessen die Frequenz, der Spannung des Oszillators 93 durch die empfangenen Impulse korrigiert wird und Synchronismus zwischen der Frequenz des Oszillators 93 und des Impulsgenerators ι aus dem Sender nach Fig. 1 erzielt wird.

Zur Beseitigung von Zeitverschiebungen der empfangenen Impulse werden diese im Empfänger nach Fig. 5 durch vom Impulsgenerator 93-95 stammende Impulse ersetzt. Zu diesem Zweck werden die dem Detektor 92 entnommenen, in Fig. 6 a dargestellten empfangenen Impulse mit negativer Polarität einem Torimpulsgenerator 124 zugeführt, der zwei kreuzweise gekoppelte, in. einer einzigen Röhre 125 untergebrachte Pentodensysteme enthält. Die Schaltung des Torimpulsgenerators 124 entspricht grundsätzlich der Schaltung des Impulsgenerators 3 nach Fig. 1. Es ist wieder das Steuergitter des ersten Pentodensystems durch einen Kondensator 126 mit der Anode des zweiten Pentodensystems gekoppelt und überdies durch einen Gitterwiderstand 127 mit der positiven Anschlußklemme 128 einer nicht dargestellten Anodenspannungsquelle verbunden; das Steuergitter des zweiten Pentodensystems ist durch einen Widerstand 129 galvanisch mit der Anode des ersten Pentodensystems gekoppelt und über einen Gitterwiderstand 130 geerdet. In die Anodenkreise der Pentodensysteme sind Anodenwiderstände 131 bzw. 132 eingeschaltet. In der Ruhelage ist das erste Pentodensystem leitend und das zweite gesperrt; wenn dem Steuergitter des ersten Pentodensystems ein Impuls von negativer Polarität aufgedrückt wird, kippt der Schaltungsmechanismus um, und es entsteht am Anodenwiderstand 131 ein Impuls von positiver Polarität mit einer Zeitdauer, die durch die Zeitkonstante des Entladekreises des Kondensators 126 bestimmt wird. Diese Zeitkonstante ist durch Bemessung des Gitterwiderstandes 127 jetzt derart gewählt, daß jeweils beim Auftreten eines empfangenen Impulses der Impulsgenerator einen Impuls von einer Dauer liefert, die etwa der Hälfte des minimalen Abstandes zwischen zwei empfangenen Impulsen entspricht. Auf diese Weise entstehen am Anodenwiderstand 131 die in Fig. 6 e dargestellten positiven Torimpulse, die über einen Kopplungskondensator 133 einer Koinzidenzmischstufe 134 zugeführt werden.

Die Koinzidenzmischstufe 134 enthält eine Hexode als Verstärkerröhre 135, die normal mittels einer negativen Gittervorspannung gesperrt ist, welche Gittervorspannung einem Spannungsteiler mit einem Widerstand 136 und einem kapazitiv überbrückten Kathodenwiderstand 137 entnommen wird. Dem ersten Steuergkter der Hexode 135

werden die dem Impulsgenerator 93-95 entnommenen Impulse mit positiver und negativer Polarität durch die Leitung 96 zugeführt. Die Vorspannung der Röhre ist aber so hoch gewählt, daß beim Fehlen einer positiven Steuerspannung am zweiten Steuergitter der Röhre 135 die positiven Impulse am ersten Steuergitter die Röhre nicht zu entsperren vermögen; die negativen Impulse werden immer unterdrückt. Entsperrung der Röhre durch die über die Leitung 96 zugeführten positiven Im-. pulse tritt nur ein, wenn diese mit den dem Torimpulsgenerator 124 entnommenen und über den Kopplungskondensator 133 dem zweiten Steuergitter zugeführten Torimpulsen zusammenfallen. In Fig. 6f sind die beiden der Röhre 135 zugeführten Steuerspannungen kombiniert dargestellt, wobei die Phasenbeziehung der zu kombinierenden Impulse mit dem Phasendreher 100 und 101 nachregelbar ist. Durch eine waagerechte gestrichelte Linie / ist ein Schwellenpegel angedeutet, der von den kombinierten Steuerspannungen überschritten werden muß, um das Entsperren der Röhre 135 zu bewirken. Aus dieser Figur geht hervor, daß nur die mit einem Torimpuls zusammenfallenden Impulse des Impulsgenerators 93-95 im Anodenkreis der Röhre 135 auftreten. Letztere, die sogenannten Ersatz impulse, sind in Fig. 6 g durch ausgezogene Linien angedeutet, während die unterdrückten Impulse gestrichelt dargestellt sind.

Die am Anodenwiderstand 138 der Koinzidenzmischstufe auftretenden Ersatzimpulse nach Fig. 6 g werden über einen Kopplungskondensator 139 und einen außerdem als Reihenwiderstand wirkenden Gleichrichter 140 einem integrierenden Netzwerk 141 zugeführt mit einem Integrationskondensator 142 mit Ableitungswiderstand 143.". Dieses integrierende Netzwerk 141 stimmt ganz: mit dem in Fig. ι bei 4 dargestellten Netzwerk überein. Wie im Sender nach Fig. 1 werden ihm bestimmte Impulse aus einer Reihe äquidistanter Impulse zugeführt, und zwar jeweils, wenn der Detektor 92 des Empfängers nach Fig. 5 einen Impuls liefert. Die dem integrierenden Netzwerk 141 zugeführten Ersatzimpulse weisen jedoch keine Verschiebungen nach der Zeit auf wie die in Fig. 6 a dargestellten empfangenen Impulse. ·

Ähnlich, wie beim Sender nach Fig. 1 an Hand von Fig. 2 a dargetan wurde, entsteht beim Empfänger nach Fig. 5 am Integrationskondensator 142 eine sägezahnförmige Annäherung (vgl. Fig. 6h) des übertragenen Signals. Diese Annäherungsspannung wird über einen Kopplungskondensator 144 und ein Tiefpaßfilter 145, das zur Schwächung der in der Annäherungsspannung vorkommenden Komponenten von Impulswiederholungsfrequenzen dient, einem Niederfrequenzverstärker 146 und einem daran angeschlossenen Lautsprecher 147 zugeführt. Die sägezahnförmige Annäherungsspannung und die aus dieser mittels des Abflachfilters 145 gewonnene Signalspannung sind in Fig. 6h dargestellt. Fig. 7 zeigt einen Empfänger für Deltaimpulskodemodulation, in dem eine dreieckförmige Annäherung des übertragenen Signals entsteht. Ähnlich wie beim Empfänger nach Fig. 5 werden die mit einer Antenne empfangenen Impulssignale einem Hochfrequenzverstärker und Detektor 92 zugeführt, in dessen Ausgangskreis die in Fig. 8 a dargestellten impulsförmigen Spannungen auftreten, die mit entsprechend Fig. 3 c ausgesandten Impulsen übereinstimmen. Ähnlich wie beim Empfänger nach Fig. 5 werden die empfangenen Impulse durch benachbarte Impulse aus einer Reihe örtlich erzeugter äquidistanter Impulse ersetzt. Diese äquidistanten Impulse werden einem Impulsgenerator mit Oszillator 93, Frequenzkorrektor 95 und Impulsbildner 94 entnommen, wobei die Abstimmfrequenz des Oszillators 93 mittels der über das Tiefpaßfilter 121 dem Frequenzkorrektor 95 zugeführten Frequenzregelspannung korrigiert wird, die durch Mischung der empfangenen Impulse mit der Spannung des Oszillators 93 in der Regelmischstufe 116 gewonnen wird. Die empfangenen Impulse stoßen den Torimpulsgenerator 124 an, dessen Ausgangsspannung mit den vom Impulsgenerator 93-95 stammenden äquidistanten Impulsen derart in der Koinzidenzmischstufe 134 kombiniert wird, daß im Ausgangskreis der Koinzidenzmisch stufe jeweils beim Auftreten eines empfangenen Impulses ein aus der Reihe äquidistanter Impulse stammender Ersatzimpuls auftritt. Diese Impulse go sind in Fig. 8 b dargestellt und werden einem Impulsverbreiterer 148 zugeführt. Dieser Impulsverbreiterer dient zur Erzeugung von Impulsen konstanter Amplitude und mit einer Zeitdauer, die mit einer Periode der Wiederholungsfrequenz der örtlich erzeugten Äquidistanzimpulseübereinstimmt.

Der Impulsverbreiterer enthält zwei in einer einzigen Röhre 149 untergebrachte Pentodensysteme mit einer kreuzweisen Rückkopplung; die Schaltung entspricht grundsätzlich diejenigen des Torimpulsgenerators 124 nach Fig. 5, jedoch ist durch Bemessung des Gitterwiderstandes 150 die Zeitkonstante des Entladungskreises des Rückkopplungskondensators 151 jetzt größer gewählt, so daß die Dauer der erzeugten Impulse der im vorangehenden Absatz erwähnten Bedingung entspricht.

Die der Koinzidenzmischstufe 134 entnommenen Ersatzimpulse nach Fig. 8 b werden über eine diffezierendes Netzwerk mit einem Kondensator 152 und einem Widerstand 153 dem Steuergitter des in der Ruhelage des Impuls verbreiterers 148 stromführenden ersten Pentodensystems zugeführt. Der Impulsverbreiterer ist, wenn er sich in der Ruhelage befindet, nur gegen Impulse negativer Polarität empfindlich; das Auftreten eines negativen Impulses am Steuergitter des ersten Kathodensystems hat keine Auswirkung während der Zeit, in der das erste Pentodensystem gesperrt und das zweite stromführend ist. Um trotzdem unter allen Umständen das Ansprechen der Impulsverbreiterer iso beim Auftreten eines Ersatzimpulses im Ausgangskreis der Koinzidenzmischstufe 134 zu bewirken, ist das differenzierende Netzwerk 152 und 153 vor dem Eingangssteuergitter des Impulsverbreiterers 148 eingeschaltet. Am Widerstand 153 des differenzierenden Netzwerks entsteht jeweils beim Auf-

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treten eines Impulses an den Eingangsklemmen des differenzierenden Netzwerks ein Impuls positiver Polarität, der gleich von einem Impuls negativer Polarität, entsprechend Fig. 8 c, gefolgt wird. Wenn der Impulsverbreiterer 148 sich in der Ruhelag: befindet, wirkt sich ein Impuls positiver Polarität nicht aus, aber der unmittelbar darauffolgende Impuls negativer Polarität bewirkt, daß der Impulsverbreiterer 148 anspricht, und es entsteht im Anodenkreis des ersten Pentodensystems ein verbreiterter Impuls positiver Polarität, wie z. B. in Fig. 8 d im Zeitpunkt i₈. Würde im Zeitpunkt des Auftretens eines Impulses nach Fig. 8 b der Impulsverbreiterer 148 sich nicht in der Ruhelage befinden, wobei also das erste Pentodensystem gesperrt und das zweite leitend ist, so verursacht, wie z. B. in den Fig. 8 c und 8 d beim Zeitpunkt i₉ angegeben, der dem differenzierenden Netzwerk entnommene Impuls positiver Polarität ein Zurückklappen ao des Impulsverbreiterers 148 zur Ruhelage, und der unmittelbar darauffolgende Impuls negativer Polarität macht, daß der Impulsverbreiterer aufs neue anspricht. Es entstehen dann im Ausgangskreis des Impulsverbreiterers 148 zwei unmittelbar aufeinanderfolgende verbreiterte Impulse, die infolge ihres sehr geringen Zeitabstandes als ein einziger Impuls mit einer Dauer betrachtet werden können, die dem Zweifachen einer Periode der Wiederholungsfrequenz der örtlich erzeugten äquidistanten Impulse entspricht.

Die dem Impulsverbreiterer 148 entnommenen Impulse nach Fig. 8 d werden über einen Kopplungskondensator 154, die Leitung 155 und einen Reihen widerstand 156 einem von einem Ableitungswiderstand 157 überbrückten Integrationskondensator 158 eines integrierenden Netzwerks 159 zugeführt. Sofern die Zeitkonstante des integrierenden Netzwerks etwa eine Periode der niedrigsten zu übertragenden Signalfrequenz beträgt, entsteht am Intergrationskondensator 158 eine dreieckförmig verlaufende Spannung, die in Fig. 8 e dargestellt ist und aus der durch Abflachung die ebenfalls in Fig. 8e dargestellte Signalspannung erhalten werden kann. Die am Integrationskondensator 158 auftretende Wechselspannung wird über einen Kopplungskondensator 160 einem Niederfrequenzverstärker 161 und einem daran angeschlossenen Lautsprecher 162 zugeführt.

Im Empfänger nach Fig. 7 kommt kein Abflachfilter für die dem Integrationskondensator entnommene Wechselspannung zur Verwendung. Ein derartiges Abflachfilter kann entfallen, wenn die im Annäherungssignal vorkommende niedrigste Impulswiederholungsfrequenz oberhalb der Hörbarkeitsgrenze liegt oder aber das Lautsprechersystem diesen hohen Frequenzen nicht zu folgen vermag. In Fig. 9 ist eine andere Ausführungsform eines Empfängers nach Fig. 7 dargestellt, in der eine dreieckförmig verlaufende Annäherung des übertragenen Signals entsteht.

Wie beim Empfänger nach Fig. 7 werden in Fig. 9 die mit einer Antenne 91 empfangenen Signale einem Hochfrequenzverstärker und Detektor 92 zugeführt. Weiter ist ein örtlicher Impulsgenerator 93-95 mit einem diesem zugeordneten Frequenzregelkreis 116 und 121 vorgesehen.

Zur Entnahme von Torimpulsen von den nach Gleichrichtung erhaltenen empfangenen Impulsen werden diese über ein Abflachfilter 163 geführt, dessen Grenzfrequnz etwa mit der Impulswiederholungsfrequenz der örtlich erzeugten äquidistanten Impulse übereinstimmt. Die auf diese Weise .durch Verbreiterung der Impulse erzielten Torimpulse steuern eine Koinzidenzmischstufe 164, die als Schalter mit Wechselkontakt arbeitet und der durch die Leitung 96 die örtlich erzeugten äquidistanten Impulse zugeführt werden. Entsprechend dem Vorhandensein oder Fehlen von dem Abflachfilter 163 entnommenen Torimpulsen treten die örtlich erzeugten äquidistanten Impulse an der Ausgangsleitung 165 oder 166 der Koinzidenzmischstufe 164 auf und werden einem Impulsverbreiterer 167 zugeführt.

Dieser Impulsverbreiterer enthält zwei galvanisch kreuzweise gekoppelte Trioden 168 und 169 mit Anodenwiderständen 170 und 171 und einem von einem Kondensator 172 überbrückten gemeinsamen Kathodenwiderstand 173, wodurch an. den über Gitterwiderstände 174 und 175 geerdeten Steuergittern der kreuzweise gekoppelten Triode go eine geeignete negative Gittervorspannung auftritt. Derartige Schaltungen mit zwei galvanisch kreuzweise gekoppelten Trioden sind an sich bekannt und haben die Eigenschaft, nur zwei stabile Gleichgewichtslagen einzunehmen. Es kann nämlieh die Triode 168 Strom führen und die Triode 169 gesperrt sein, oder aber es ist die Triode 168 gesperrt, während die Triode 169 Strom führt. Wenn, von dem Zustand ausgehend, in dem die Triode 168 stromführend und die Triode 169 gesperrt ist, dem Steuergitter der ersten Triode 168 ein Impuls negativer Polarität zugeführt wird, bewirkt dies das Sperren der ersten Triode 168 und infolgedessen das Entsperren der Triode 169, mit anderen Worten, es tritt in diesem Fall ein Umklappen des Schaltungsmechanismus ein. Wenn die zweite Triode 169 stromführend ist und deren Steuergitter ein Impuls negativer Polarität zugeführt wird, findet ein Zurückklappen des Schaltungsmechanismus zur ursprünglichen Lage statt, wobei also wieder die erste Triode 168 Strom führt und die zweite Triode 169 gesperrt ist.

Die oben geschilderte Schaltung wird von den der Koinzidenzmischstufe 164 entnommenen, örtlich erzeugten äquidistanten Impulsen negativer Polarität gesteuert. Die beiden Ausgangsleitungen 165 und 166 sind durch Kopplungskondensatoren 176 bzw. 177 mit den Steuergittern der Trioden 168 und 169 verbunden. Jeweils beim Empfang eines übertragenen Impulses wird der Wechselkontaktschalter nach unten umgelegt und ein örtlich erzeugter Impuls aus der Reihe äquidistanter Impulse mit negativer Polarität dem Steuergitter der zweiten Triode 169 zugeführt, was ein Sperren dieser Triode herbeiführt. An der Anode dieser Triode tritt dann eine hohe positive Spannung auf, die

über die Leitung 178 einem integrierenden Netzwerk 179 mit einem Reihenwiderstand 180 und einem Ihtegrationskondensator 181 zugeführt wird und eine Spannungszunahme am Integrationskon densator verursacht. Dieser Zustand bleibt bestehen, bis durch das Fehlen eines empfangenen Impulses und durch den daraus abgeleiteten Tor--» impuls der Schalter in der Koinzidenzmischstufe 164 nach oben umgelegt wird, wodurch die vorher stromführende Triode 168 durch den Empfang eines örtlich erzeugten Impulses gesperrt und die Triode 169 stromführend wird. Es sinkt dann die Spannung an der Anode der Triode 169, und es tritt eine Spannungsabnahme am Integrationskondensator 181 des integrierenden Netzwerks 179 auf. Dem integrierenden Netzwerk 179 werden somit verbreiterte empfangene Impulse zugeführt, die grundsätzlich den in Fig. 8d dargestellten Impulsen entsprechen, jedoch tritt zwischen zwei un-

ao mittelbar aufeinanderfolgenden verbreiterten Impulsen keine Unterbrechung auf. Die Spannung über den Integrationskondensator 181 kann demnach wieder durch die in Fig. 8 c dargestellte dreieckförmig verlaufende Annäherungskurve dargestellt werden, aus der durch Abflachung das ebenfalls in Fig. 8e dargestellte übertragene Signal gewonnen werden kann, das über einen Verstärker 182 einem Lautsprecher 183 (vgl. Fig. 9) zugeführt werden kann.

In den oben geschilderten Empfängern kommt immer ein gleicher Regelkreis zur Nachregelung der Frequenz der örtlich erzeugten äquidistanten Impulse zur Verwendung. Es können aber auch andere Regelkreise von an sich bekannter Art verwendet werden, sofern diese eine Frequenzregelspannung liefern, deren Größe von der Phasenbeziehung der empfangenen Impulse und der örtlich erzeugten Impulse abhängig ist.

Bei der Übertragung mehrerer Signale mittels Deltaimpulskodemodulation in einem Mehrfachsystem in Zeitverteilung kann ähnlich wie in einem dazu eingerichteten Sender an der Empfangsseite ein mehreren Empfangskanälen gemeinsamer örtlicher Impulsgenerator verwendet werden, wobei die Impulswiederholungsfrequenz entsprechend der Anzahl Kanäle erhöht ist. Selbsttätige Frequenzkorrektion des örtlichen Impulsgenerators kann dann, von zu verschiedenen Kanälen gehörenden empfangenen Impulsen ausgehend, stattfinden.

Bei der Erläuterung der Sender nach den Fig. 1 und 4 wurde jeweils von einer etwa gleichen Signalspannung ausgegangen, und es sind die ausgesandten Impulse in den Fig. 2 b und 3 c dargestellt. Beim Vergleich der entsprechend diesen letztgenannten Figuren ausgesandten Impulsreihen zeigt es sich, daß diese untereinander verschieden sind, woraus man vielleicht ableiten könnte, daß die z. B. mit einem Sender nach Fig. 1 ausgesandten Impulse, in dem eine sägezahnförmige Annäherungskurve der zu übertragenden Signalspannung auftritt, nicht empfangen werden könnten mit einem Empfänger von der in den Fig. 7 und 9 dargestellten Art, in dem eine dreieckförmig verlaufende Annäherungskurve des übertragenen Signals entsteht. Die Unterschiede der entsprechend den Fig. 2 b und 3 c ausgesandten Impulsreihen sind aber ausschließlich eine Folge verschiedener Amplitudenverhältnisse in den in den Sendern verwendeten Hilfsempfängern. Bei geeigneter Ausbildung der in den Sendern verwendeten Hilfsempfänger sind die ausgesandten Impulsreihen vollkommen identisch.

In den Fig. 10a und iob ist jeweils die in einer der Senderarten nach Fig. 1 und 4 auftretenden Signalspannung mit der entsprechenden, den verschiedenen Hilfsempfängern entnommenen Annäherungsspannung dargestellt; letztere verläuft in Fig. 10a sägezahnförmig und in Fig. iob dreieckförmig.

Der Unterschied zwischen den verschiedenen Annäherungskurven ist eine Funktion der Impuls-Wiederholungsfrequenz. Bei Entfernung der Impulswiederholungsfrequenz (durch Abflachung) verbleiben praktisch identische Spannungen.

Es werden wieder in äquidistanten Zeitpunkten auftretende Impulse ausgesandt oder unterdrückt, entsprechend der Polarität der Differenzspannung zwischen Signal- und Vergleichspannung. Wie aus Fig. ioc ersichtlich ist, in der die ausgesandten Impulse positiver Polarität mit ausgezogenen Linien und die bei negativer Polarität der Differenzspannung unterdrückten Impulse mit negativer Polarität mit gestrichelten Linien angedeutet sind, treten jetzt bei sämtlichen Senderarten identische Impulsreihen auf. Diese Reihe von Impulsen ändert sich aber, wenn bei einem nach Fig. 10 a arbeitenden Sender jeweils beim Auftreten eines ausgesandten Impulses die Ausgangsspannung des Hilfsempfängers sich um einen anderen endlichen Betrag, als in der Figur dargestellt ist, ändert. Bei Verwendung eines Empfängers für die dann ausgesandten Impulse, in dem eine z. B. dreieckförmige Annäherung des übertragenen Signals entsteht, tritt dann aber keine zusätzliche Verzerrung des übertragenen Signals auf, sondern nur eine proportionale Vergrößerung oder Verringerung der Amplitude des am Integrationskondensator entstandenen Annäherungssignals.

In Fig. 11 ist ein in einem System nach der Erfindung, z. B. in einem Mehrfachsystem in Zeitverteilung, zu verwendender Relaissender dargestellt, bei dem eine Korrektur nach der Zeit der ausgesandten Impulse bewirkt wird. Die mit einer Richtantenne 202 empfangenen Signale werden einem Hochfrequenzverstärker mit Detektor 203 und danach einerseits einem Torimpulsgenerator 204, andererseits einer Regelmischstufe 205 zugeführt. Die Einrichtung enthält entsprechend den in den Fig· S> 7 ^und 9 dargestellten Empfängern einen Impulsgenerator zur Erzeugung äquidistanter Im- iao pulse mit einem Oszillator 206, einem Impulsbildner 207 und einem Frequenzkorrektor 208; letzterem wird eine der Regelmischstufe 205 entnommene Frequenzregelspannung durch ein Tiefpaßfilter 209 zugeführt. Es werden wieder die dem Torimpulsgenerator 204 entnommenen Torimpulse

mit den örtlich erzeugten äquidistanten Impulsen einer Koinzidenzmischstufe 210 zugeführt, die entsprechend den bei den Empfängern besprochenen Koinzidenzmischstufen ausgebildet sein kann. Die dem Ausgangskreis der Koinzidenzmischstufe 210 entnommenen Impulse werden über einen Impulserneuerer 211 einem mit einem Trägerwellenoszillator 212 gekoppelten Modulator 213 zugeführt, wodurch die auf diese Weise erhaltenen modulierten Trägerwellenschwingungen mit einer Richtantenne 214 ausgesandt werden.

Der Relaissender nach Fig. 11 kann derart ausgebildet sein, daß jeder empfangene Impuls das Aussenden eines entsprechenden Impulses aus der örtlich erzeugten Reihe äquidistanter Impulse zur Folge hat; es ist aber auch möglich, z.B. unter Verwendung einer Koinzidenzmischstufe, wie bei 164 in Fig. 9 dargestellt, Impulse auszusenden, die statt der empfangenen Impulse gerade umgekehrt ao den in der Reihe empfangener Impulse fehlenden Impulsen entsprechen.

Bei den erfindungsgemäß ausgebildeten Einrichtungen bleibt, wenn an der Sendeseite von einer Reihe äquidistanter Impulse ausgegangen wird, an der Empfangsseite die Möglichkeit bestehen, die zeitliche Lage der empfangenen Impulse zum Unterdrücken des sonst entstehenden Geräusches zu korrigieren. Insoweit ein durch zeitliche Verschiebungen von empfangenen Impulsen entstandenes Geräusch nicht zu befürchten ist, z. B. bei Verwendung von Wellenleitern zur Übertragung der modulierten Trägerwellen über einen geringen Abstand, können die zum Korrigieren der Stelle der empfangenen Impulse erforderlichen Mittel in den Empfängern entfallen.

Die Übertragung von Signalen durch Impulsmodulation kann durch Anwendung geeigneter Mittel in den geschilderten Sendern und Empfängern von der vorerwähnten Art noch wesentlich verbessert werden.

Diese Mittel zur Verbesserung der Übertragung bestehen bei einem System oder Sender zur Übertragung von Signalen durch Impulsmodulation von der vorerwähnten Art darin, daß die auszusendenden Signale über ein Kompressionsnetzwerk, insbesondere einen Kompressionsverstärker, mit einem bei zunehmendem Augenblicks wert des Signals zweckmäßig exponentiell abnehmenden Übertragungsgrad bzw. Verstärkungsgrad dem Differenzbildner zugeführt werden.

Bei Verwendung eines Kompressionsverstärkers an der Sendeseite muß im dabei zu verwendenden Hauptempfänger, bei dem die empfangenen Impulse über ein integrierendes Netzwerk einem Verbraucher zugeführt werden, zwischen dem integrierenden Netzwerk und dem Verbraucher ein Expansionsnetzwerk, insbesondere ein Expansionsverstärker, geschaltet werden, dessen Übertragungsgrad bzw. Verstärkungsgrad vorzugsweise exponentiell bei zunehmendem Augenblickswert des Signals zunimmt.

Durch \⁷ersuche ist festgestellt worden, daß durch Signalkompression an der Sendeseite die Übertragungsqualität bei ungeändert geharidhabter maximaler Wiederholungsfrequenz der ausgesandten impulsförmigen Signale wesentlich verbessert wird; umgekehrt kann bei ungeänderter Übertragungsqualität die maximale Wiederholungsfrequenz der ausgesandten impulsförmigen Signale im Vergleich zu derjenigen ohne Anwendung von Kompression und Expansion herabgesetzt werden.

Dies wird an Hand der Fig. 12 und 13, die einen Sender bzw. einen Empfänger zur verbesserten Übertragung von Signalen durch Deltaimpulskodemodulation darstellen, näher erläutert.

Beim Sender nach Fig. 12 werden die einem Mikrophon 215 entnommenen Sprechschwingungen einem Kompressionsverstärker 216 zugeführt, dessen Übertragungsgrad oder Verstärkungsgrad, wie durch eine den Zusammenhang zwischen Eingangsspannung und Ausgangsspannung veranschaulichende Kurve dargestellt, exponentiell abnimmt bei zunehmendem Augenblickswert der zu verstärkenden Sprechschwingung. Die dem Kompressionsverstärker entnommenen Sprechschwingungen werden einem Differenzbildner 217 zugeführt, an den zugleich die Ausgangsspannung eines beim Sender angeordneten Hilfsempfängers 218 angelegt ist. Die dem Differenzbildner 217 entnommene Differenzspannung steuert eine Schalteinrichtung 219, die von einem Impulsgenerator 220 stammende äquidistante Impulse durchläßt oder unterdrückt, entsprechend der Polarität der Differenzspannung. Die der Schalteinrichtung 219 entnommenen Impulse steuern einen Impulserneuerer 221, wonach die erneuerten Impulse einerseits einem Sendermodulator 222 mit einem daran angeschlossenen Trägerwellenoszillator 223 und einer Sendeantenne 224, andererseits dem Eingangskreis des Hilfsempfängers 218 zugeführt werden. Der Hilf sempf anger 218 enthält ein integrierendes Netzwerk und gegebenenfalls Verstärker, und der Ausgangskreis des Hilfsempfängers ist derart ausgebildet, daß darin eine sägezahnförmige oder dreieckförmige Annäherungskurve entsteht, die sich um das dem Differenzbildner 217 zugeführte Signal windet.

In Fig. 13 ist ein bei einem Sender nach Fig. 12 zu verwendender Hauptempfänger dargestellt.

Die mit einer Antenne 225 empfangenen impulsförmigen Signale werden, gegebenenfalls nach Hoch- und Mittelfrequenzverstärkung, einem Detektor 226 zugeführt. Die gleichgerichteten Impulse werden einerseits einem Impulsverbreiterer

227 zugeführt und andererseits zum Synchronisieren eines Generators 228 benutzt, der zur Erzeugung äquidistanter Impulse dient.

Die dem Impulsverbreiterer 227 entnommenen verbreiterten Impulse und die vom Impulsgenerator erzeugten Impulse steuern eine Koinzidenzmischstufe 299, die die vom Impulsgenerator 228 stammenden Impulse nur weitergibt, insoweit diese mit den dem Impulsverbreiterer 227 entnommenen Impulsen zusammenfallen.

Während die empfangenen gleichgerichteten Impulse durch Übertragungsstörungen, in der Zeit des

Auftretens beträchtlich verschoben sein konnten, trifft dies nicht bei den Impulsen zu, die der Koinzidenzmischstufe 229 entnommen werden und die mit den empfangenen Impulsen übereinstimmen. Die der Koinzidenzmischstufe entnommenen Impulse werden ferner im Empfänger behandelt, als wären sie empfangene Impulse, und werden deshalb hier Ersatzimpulse genannt.

Die Ersatzimpulse steuern einen Impulsverbreiterer 230, dessen Ausgangsimpulse einem integrierenden Netzwerk 231 zugeführt werden. Im Ausgangskreis des integrierenden Netzwerks 231 treten die übertragenen Sprechschwingungen auf. Diese werden aber infolge der an der Sendeseite angewendeten Kompression über einen Expansionsverstärker 232 dem z. B. von einem Lautsprecher 233 gebildeten Verbraucher zugeführt. Der Expansionsverstärker hat die Aufgabe, die an der Sendeseite erfolgte Kompression auszugleichen, und hat dazu einen Verstärkungsgrad, der exponentiell mit dem Augenblickswert der ihm zugeführten Signale zunimmt. Wie an sich bekannt, ist ein derartiger Expansionsverstärker auf einfache Weise dadurch erzielbar, daß ein normaler Verstärker mit einem

a5 von der Amplitude unabhängigen Verstärkungsgrad mit einem Gegenkopplungskreis versehen wird, dessen Übertragungsgrad, d. h. das Verhältnis zwischen Eingangs- und Ausgangsänderungen, bei zunehmendem Augenblickswert der ihm zugeführten Signale exponentiell abnimmt.

Durch die oben geschilderte Verbesserung wird der störende Einfluß des sogenannten Quantelungsgeräusches herabgesetzt. Dieses Quantelungsgeräusch stört am meisten bei geringer Signalamplitude; hier wird eine bessere Annäherung von Signalen geringer Amplitude an der Empfängerseite erreicht, allerdings auf Kosten der Annäherung verhältnismäßig großer Signalamplituden.

Claims (27)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur Übertragung von Signalen durch Impulskodemodulation, in der der Sender einen Impulsmodulator enthält, an den ein Impulsgenerator zur Erzeugung äquidistanter Impulse angeschlossen ist, wobei die dem Impulsmodulator entnommenen Impulse ausgesandt werden und außerdem einem die Impulse integrierenden Netzwerk zugeleitet werden, dessen Ausgangsspannung sich jeweils beim Empfang eines Impulses um einen endlichen Betrag ändert, und der Impulsmodulator gesteuert wird von einer durch Differenzbildung des zu übertragenden Signals und der Ausgangsspannung des integrierenden Netzwerks gewonnenen Differenzspannung, während am Empfänger die ankommenden Impulse einen Demodulator mit einem integrierenden Netzwerk steuern, um das übertragene Signal zurückzugewinnen, dadurch gekennzeichnet, daß das integrierende Netzwerk im Sender und Empfänger eine Zeitkonstante besitzt, die so bemessen ist, daß in dem Zeitabstand von zwei Perioden der äquidistanten Impulse der Betrag der Änderung in der Ausgangsspannung des integrierenden Netzwerks infolge eines in diesen Zeitabstand fallenden Impulses und der Betrag der stetigen Spannungsänderung in der anderen Richtung während des übrigen Teiles dieses Zeitabstandes einander praktisch aufheben, daß beim Sender die Differenzspannung je nach ihrem Vorzeichen den Impulsmodulator für die vom Impulsgenerator herrührenden Impulse öffnet oder sperrt, und daß beim Empfänger zur Rückgewinnung des übertragenen Signals die ankommenden Impulse die Ausgangspannung des integrierenden Netzwerks derart steuern, daß diese sich beim Empfang eines übertragenen Impulses in einer Richtung und beim Fehlen eines Impulses in der anderen Richtung stetig ändert.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederholungsfrequenz der Impulse des Impulsgenerators wenigstens das Fünffache der höchsten zu übertragenden Signalfrequenz ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsmodulator aus einer Schalteinrichtung besteht, die nur bei einer bestimmten Polarität der Differenzspannung betätigt wird und Impulse zum Sender weiterleitet.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung aus einer normal gesperrten, gittergesteuerten Verstärkerröhre mit einem im Anodenkreis liegenden Ausgangswiderstand besteht, der die Differenzspannung und die Impulse als Steuerspannungen zugeführt werden, und daß die Verstärkerröhre nur bei positiver Differenzspannung freigegeben wird.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Schalteinrichtung entnommenen Impulse einen Impulserneuerer anstoßen.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Impulserneuerer gelieferten Impulse über einen Gleichrichter dem integrierenden Netzwerk zugeführt werden.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge- no kennzeichnet, daß die Aufladezeitkonstante des integrierenden Netzwerks klein im Vergleich zur Entladezeitkonstante desselben ist.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Schalteinrichtung herrührenden Impulse über einen Impulsverbreiterer dem integrierenden Netzwerk zugeführt werden.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflade- und Entladezeitkonstanten des integrierenden Netzwerks von der gleichen Größenordnung sind.
10. 10. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzbildner einen Ausgangswiderstand enthält, dem über weitere Widerstände das zu

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    übertragende Signal bzw. die Ausgangsspannung des integrierenden Netzwerks zugeführt werden.
11. 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche ι bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzbildner einen Transformator mit zwei Primärwicklungen enthält, denen das zu übertragende Signal bzw. die Ausgangsspannung des integrierenden Netzwerks zugeführt werden, und

    ίο daß die Differenz spannung der Sekundärwicklung des Transformators entnommen wird.
12. 12. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auszusendenden Signale über ein Kompressionsnetzwerk, insbesondere einen Kompressionsverstärker mit einem bei wachsendem Augenblickswert des Signals vorzugsweise exponentiell abnehmenden Übertragungsgrad bzw. Verstärkungsgrad, dem Differenzbildner zugeführt werden.
13. 13. Empfänger zur Verwendung bei einer Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger einen mit einem durch eine Frequenz-

    regelspannung gesteuerten Frequenzkorrektor gekoppelten Impulsgenerator zur Erzeugung äquidistanter Impulse enthält, deren Wiederholungsfrequenz vorzugsweise wenigstens das Fünffache der höchsten wiederzugebenden Signalfrequenz ist, und daß Mittel zum Ersetzen der empfangenen Impulse durch Impulse aus der Reihe der örtlich erzeugten äquidistanten Impulse vorgesehen sind, wobei die Impulse einem Verbraucher, wie z. B. einem Relaissender oder einer Schallwiedergabevorrichtung, zugeführt werden.
14. 14. Empfänger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ersatzimpulse über ein integrierendes Netzwerk eine Wiedergabevorrichtung steuern.
15. 15. Empfänger nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem integrierenden Netzwerk und der Wiedergabevorrichtung ein Tiefpaßfilter geschaltet ist.
16. 16. Empfänger nach Anspruch 13, 14 oder

    15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ersatzimpulse über einen Gleichrichter dem integrierenden Netzwerk zugeführt werden.
17. 17. Empfänger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladezeitkonstante des integrierenden Netzwerks klein im Verhältnis zur Entladezeitkonstante desselben ist.
18. 18. Empfänger nach Anspruch 14, 15 oder

    16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ersatzimpulse über einen Impulsverbreiterer dem integrierenden Netzwerk zugeführt werden.
19. 19. Empfänger nach Anspruch i8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflade- und Entladezeitkonstanten des integrierenden Netzwerks von der gleichen Größenordnung sind.
20. 20. Empfänger nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsersatzmittel einen von den empfangenen Impulsen gesteuerten Torimpulsgeber und eine von den Torimpulsen und den örtlich erzeugten äquidistanten Impulsen gesteuerte Koinzidenzmischstufe enthalten, deren Ausgangskreis die Ersatzimpulse entnommen werden.
21. 21. Empfänger nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Koinzidenzmischstufe aus einer normal gesperrten Verstärkerröhre besteht, die nur bei Koinzidenz eines ihr zugeführten Torimpulses und eines örtlich erzeugten Impulses entsperrt wird.
22. 22. Empfänger nach einem der Ansprüche 13 bis 21, gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung einer dem mit dem lokalen Impulsgenerator gekoppelten Frequenzkorrektor zuzuführenden Frequenzregelspannung, die von der Phasenbeziehung zwischen den empfangenen und den örtlich erzeugten Impulsen abhängig ist.
23. 23. Empfänger nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung der Frequenzregelspannung eine durch die empfangenen Impulse und eine durch eine dem örtlichen Impulsgenerator entnommene Spannung gesteuerte Mischstufe enthalten.
24. 24. Empfänger nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ausgangskreis der Mischstufe entnommene Frequenzregelspannung über ein Tiefpaßfilter dem Frequenzkorrektor zugeführt wird.
25. 25. Empfänger nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters etwa der niedrigsten wiederzugebenden Signalfrequenz entspricht.
26. 26. Empfänger nach einem der Ansprüche 13 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein einstellbarer Phasendreher zur Einstellung der Phasenbeziehung der empfangenen und örtlich erzeugten Impulse vorhanden ist.
27. 27. Empfänger nach einem der Ansprüche 13 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Impulse integrierende Netzwerk und den Verbraucher ein Expansionsnetzwerk, insbesondere ein Expansionsverstärker, geschaltet ist mit bei wachsendem Augenblickswert des Signals vorzugsweise exponentiell zunehmendem Übertragungsgrad bzw. Verstärkungsgrad.

    In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 234677; französische Patentschriften Nr. 932140,935 658; Buch »Einführung in die Theorie der Schwach-Stromtechnik« von Wallot, Berlin 1944, S. 443.

    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

    &20474S/14 12.62