DE976160C - Saegezahngenerator mit veraenderbarer Phasenlage fuer Zaehl- und Rechenwerke - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 4. APRIL 1963

/ 2060 VIII a j 21 a¹

Sindelfingen (Württ.)

Es sind elektrisch betätigte Zähl- oder Rechenwerke bekannt, deren den einzelnen Zahlenstellen zugeordnete Rechen- oder Steuerelemente rein elektrische Oszillatoren darstellen. Diese Oszillatoren werden bei der Einführung von Zahlengrößen (Ziffernwerten) jeweils in eine bestimmte feste Phasenlage gebracht, die zur Anzeige des eingeführten Ziffernwertes verwendet werden kann. Auch bei wiederholter Werteinführung stellt der

ίο betreffende Oszillator den sich ergebenden neuen Wert durch den in seiner Phasenlage entsprechend geänderten elektrischen Zustand dar.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Anordnung für den selbsttätigen Frequenz- bzw. Phasenwechsel derartiger Schwingungserzeuger zu schaffen. Die technische Lösung ermöglicht dabei eine weitgehend zeitlose Frequenzrückstellung des Schwingungserzeugers in seine Ausgangsstellung. Weiterhin kann eine Änderung der Phase der Schwingungen herbeigeführt werden, die mit Hilfe eines elektrischen Schwingungs erzeugers durch vorübergehende Frequenzänderung der Schwingungen zu erreichen ist.

Für einen Sägezahngenerator veränderbarer Phasenlage durch zwischenzeitliche Frequenzänderung für Zähl- und Rechenwerke besteht demnach die Erfindung darin, daß in dem das Ausmaß der verlangten Phasenverschiebung bestimmenden Zeitintervall nacheinander elektrische Impulse Impedanzen von Elektronenröhren eines Steuerkreises

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ändern, von denen eine die Zündung und die andere die Löschung einer gittergesteuerten Gasentladungsröhre steuert, die beim Übergang vom Lösch- in den Zündzustand und umgekehrt die Potentialverteilung längs eines Netzwerkes beeinflußt, des-■ sen Potentialänderungen als Impedanzänderungen einer die Frequenz der Schwingungen eines Kippkreises beeinflussenden Elektronenröhre in Erscheinung treten.

ίο Mit Hilfe der Anordnung gemäß der Erfindung ist es ohne weiteres möglich, eine vorgegebene Frequenz auf einen Zahlenwert abzuändern, der in einem anderen Zahlenwert mehrere Male ohne Rest enthalten ist. i . ■

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen mit. Hilfe der Zeichnungen näher erläutert: Es zeigt

Fig. ι ein Schaltbild der Anordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Abwandlung des in Fig. 1 dargestellten Schaltbildes,

Fig. 3 bis 8 Zeitdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung gemäß der Erfindung.
Die Erfindung sei unter Zugrundelegung eines Sägezahngenerators als Schwingungserzeuger näher erläutert, dessen Frequenzwechsel durch Änderung des Schaltwertes eines oder mehrerer Elemente des Schwingungserzeugers herbeigeführt wird. Wesent-Hch ist hierfür ein Steuernetzwerk mit einer gittergesteuerten Gasentladungsröhre und Elektronenröhren. Die Spannungsverteilung über das Netzwerk ist unterschiedlich, je nachdem, ob die gittergesteuerte Gasentladungsröhre stromleitend ist oder sich im Sperrzustand befindet. Eine Zustandsänderung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre bedingt selbsttätig eine Frequenzänderung des S chwingungserzeugers.

Zur Steuerung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre bedient man sich Impedanzänderungen der Steuernetzwerkröhren. Die einem Zündsteuerteil des Netzwerkes, zu dem eine Elektronenröhre gehört, aufgeprägte Spannung führt die Zündung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre herbei, während die auf einen abgeschalteten Steuerteil des Netzwerkes, zu dem ebenfalls eine Elektronenröhre gehört, einwirkende Spannung das Erlöschen der gittergesteuerten Gasentladungsröhre verursacht.

Die Sägezahnerzeugung durch periodische Auf- und Entladung eines Kondensators mit Hilfe einer Impedanz ist allgemein als bekannt vorauszusetzen. Hier wird eine gittergesteuerte Gasentladungsröhre als niederohmiger Nebenschluß und eine Mehrgitterröhre (Pentode) benutzt. Pentoden als Impedanzen besitzen die Eigenschaft, trotz starker Anodenpotentialänderungen den Röhrenstrom bei bestimmter Gittervorspannung im wesentlichen konstant zu halten. Das bedeutet, daß der Spannungsanstieg über den Kondensator praktisch linear bleibt, und zwar unabhängig von der Frequenz des Schwingungserzeugers. Eine gittergesteuerte - Gasentladungsröhre erfüllt die Funktionen eines niederohmigeii Nebenschlusses deshalb besonders vorteilhaft, weil infolge leichter Regulierung ihrer Gittervorspannung ihr Zündzeitpunkt ohne weiteres festzulegen ist.

Die selbsttätige Frequenzänderung des Schwingungserzeugers gemäß der Erfindung geschieht durch eine Änderung der Spannungsverteilung in dem mit dem Schwingungserzeuger elektrisch verbundenen Steuernetzwerk. Zweckmäßig bezeichnet man die Ausgangsfrequenz des Schwingungserzeugers mit Grundfrequenz und nimmt die Frequenzänderung in einer bestimmten Phase der Grundperiode vor.. Dabei stellt sich nun heraus, daß zumindest einige der neu erzeugten Frequenzschwingungen eine andere Phase als die Grundschwingung besitzen. Es versteht sich von selbst, daß die Rückführung des Schwingungserzeugers auf die Grundfrequenz' ebenfalls in einer bestimmten Phase der Grundperiode vorgenommen wird. Es ergibt sich dabei, daß die zurückgeführte Grundfrequenz gegen die ursprüngliche Grundfrequenz die gleiche oder aber auch eine andere Phase haben kann. Ein Maß für die Phasenänderung der Grundfrequenzschwingungen ist die Periodenzeit, die zwischen der Umschaltung des Schwingungserzeugers auf die veränderte Frequenz und seine Rückführung auf die Ausgangsfrequenz go vergangen ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung gemäß der Erfindung zeigt die Elemente auf, mit deren Hilfe der Schwingungserzeuger selbsttätig eine Umschaltung von der Grundfrequenz auf ein Vielfaches derselben durchführt. Bei der hierbei verwendeten Kippschaltung handelt es sich um die bekannte Kombination einer gittergesteuerten Gasentladungsröhre 26 mit Ladepentode 23. Anoden- und Kathodenspannung werden durch die Plus- und Minusleitungen 1 und 2 einer Gleichstromquelle zugeführt. Der Kippkondensator ist mit 22 bezeichnet. Während die Anode der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 26 über einen Widerstand 27 mit der Anodenspannung 1 verbunden ist, liegt die Kathode der Pentode 23 über die Regulierwiderstände 24, 25 am negativen Potential 2. Die gittergesteuerte Gasentladungsröhre 26 und die Pentode 23 sind also in Serie geschaltet. Der Kippkondensator 22 liegt, wie sich ohne weiteres aus dem Schaltbild ergibt, parallel zur gittergesteuerten Gasentladungsröhre 26 (Verbindungspunkt 6) und zum Widerstand 27 und außerdem in Reihe mit der Pentode 23. Das Steuergitter der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 26 steht über einen Schutzwiderstand 31 mit einem aus den Widerständen 34 und 35 zusammengesetzten Spannungsteiler in Verbindung. Der Anschlußpunkt ist mit 33 bezeichnet. Maßgebend für die dem Gitter der gittergesteuerten Gasentladungsröhre zugeführte Spannung ist also das am Punkt 33 herrschende Potential.

Ein weiterer, parallel zum Spannungsteiler 34, liegender Spannungsteiler 29, 30 bestimmt über den Schalter 501 das Potential am Schirmgitter der Pentode 23. Es ist selbstverständlich, daß sich

je nach der Stellung des Abgriffes am Widerstand 30 das Potential am Schirmgitter der Pentode zwischen diesen Werten und demjenigen ändern kann, der am Punkt 28 herrscht. Die Einregelung des Ladestroms erfolgt durch die Gitterspannung der Pentode mittels der in ihrem Kathodenkreis angeordneten Widerstände 24 und 25, die für eine Grob- und Feineinstellung vorgesehen sind.

Der Spannungsteiler 29, 30 stellt das Ausgangsglied des Steuernetzwerkes dar, dem die Frequenzvervielfachung obliegt. Im dargestellten Zustand kann sowohl über das Schirmgitter als auch über das Steuergitter der Pentode 23 die Frequenz des Schwingungserzeugers durch das Steuernetzwerk geändert und beeinflußt werden. Ist das Steuergitter dieser Elektronenröhre unmittelbar mit der Kathodenspannung 2 verbunden, sein Potential also eindeutig festgelegt, so erfolgt die Frequenzsteuerung durch das Steuernetzwerk allein über das ao Schirmgitter. Es ist andererseits auch möglich, eine Frequenzänderung durch automatische Steuergitterpotentialänderung der Pentode herbeizuführen und dabei das Schirmgitterpotential festzuhalten. Ein solcher Zustand ist erreicht, wenn der Schalter 501 mit dem anderen Kontakt Verbindung hat, das Schirmgitter also am Punkt 33 des Spannungsteilers 34, 35 liegt. Dann haben sowohl das Steuergitter der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 26 als auch das Schirmgitter der Pentode 23 gleiches Potential.

Weiterhin gehören zum Steuernetzwerk noch zwei zusätzliche Spannungsteiler und eine gittergesteuerte Gasentladungsröhre 55. Einer von den erwähnten Spannungsteilern besteht aus dem Widerstand 38 und der Elektronenröhre 39. Diesem Spannungsteiler obliegt die Löschung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55, wie später noch erläutert wird. Dem anderen Spannungsteiler (Widerstand 40, Elektronenröhre 42 mit Kathodenwiderstand 41) fällt die Aufgabe zu, die Zündung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 zu steuern. Die Anode der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 ist über einen Strombegrenzungswiderstand 43 mit dem Spannungsteiler 38, 39 (Punkt 45) verbunden, während ihre Kathode bei 28 am Spannungsteiler 29, 30 angeschlossen ist. Das Gitter der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 liegt über den Schutzwiderstand 37 am Punkt 48 des Spannungsteilers 40, 42, 41. Unter der Annahme einer verhältnismäßig hohen Impedanz für die Elektronenröhre 39 (Potential im Punkt 45 entspricht angenähert dem Anodenpotential) und einer Widerstandsverteilung für den Spannungsteiler 29, 30 derart, daß der Verbin-SS dungspunkt 28 mit der Kathode der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 auf Kathodenpotential 2 liegt, entsprechen die Spannungsverhältnisse für •die gittergesteuerte Gasentladungsröhre 55 im wesentlichen den Potentialen der Leitungen 1 und 2, womit eine ausreichende Ionisationsspannung für die gittergesteuerte Gasentladungsröhre 55 gewährleistet ist.
Der Kathodenwiderstand 41, der für die Gittervorspannung der Elektronenröhre 42 bestimmend ist, bewirkt normalerweise eine verhältnismäßig hohe Impedanz für die Elektronenröhre. Die Verhältnisse sind nun so getroffen, daß das Potential des Punktes 48 demjenigen der Kathodenspannung 2 näher kommt als das des Punktes 28. Unter dieser Bedingung liegt das Gitter der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 auf so hohem negativem Potential, daß eine Zündung nicht erfolgen kann, wenngleich die gesamte Ionisationsspannung wirksam ist. Zur Zündungseinleitung der gelöschten gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 ist durch Potentialverschiebung am Gitterwiderstand 47 der Elektronenröhre 42 die Gittervorspannung ins Positive zu verschieben, d. h. durch Leitfähigkeitserhöhung die Impedanz herabzusetzen, so daß sich über den Widerstand 40, die Elektronenröhre 42 und den Kathodenwiderstand 41 ein verstärkter Stromfluß ausbilden kann. Die Potentialanhebung des Punktes 48 und damit der Gittervorspannung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 5 5 bewirkt deren Zündung. Dieser Zustand bleibt so lange bestehen, wie das Ionisationspotential aufrechterhalten wird. Für den Löschvorgang der gittergesteuerten Gasentladungsröhre ist dem Widerstand 44 aus einer fremden Spannungsquelle ein geeignetes positives Potential zu erteilen, das demjenigen einer besonders vorgesehenen Gittervorspannungsquelle entgegenwirkt und dadurch die Gittervorspannung für die Elektronenröhre 39 vermindert. Die erhöhte Stromaufnahme der Elektronenröhre 39 hat einen Potentialabfall im Punkt 45 zur Folge, und zwar derart, daß das Ionisationspotential unterschritten wird. Die gittergesteuerte Gasentladungsröhre 55 wird gelöscht.

Es ist Vorsorge getroffen, das bei Löschung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 am Widerstand 44 bzw. bei der Zündung am Widerstand 47 auftretende Potential in geeigneter Weise zu kompensieren, z. B. durch die Spannungsquelle 44a. Es wurde bereits festgestellt, daß das an den wirksamen Punkten des Netzwerkes auftretende Potential für den jeweiligen Zustand der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 maßgebend ist. In ihrem leitenden Zustand besteht ein Stromfluß von Punkt 45 zur Verbindung 28 der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 mit dem Spannungsteiler 29, 30. Seine Stärke hängt einmal ab von den relativen Werten der Impedanzen der Spannungsteiler, zwischen denen die gittergesteuerte Gasentladungsröhre liegt, und zum anderen von der Einstellung des veränderbaren Widerstandes 43. Die gittergesteuerte Gasentladungsröhre 55 erfüllt in der Hauptsache die Funktion einer leitenden Brücke zwischen den Punkten 45 und 28 mit dem Ergebnis eines erhöhten Stromdurchganges in den Widerständen 38, 43 und 30. Das bedeutet also einen Potentialabfall im Punkt 45, jedoch einen Anstieg im Punkt 28 und an Punkten entlang des Widerstandes 30. Der zwischen den Punkten 45 und 28 auftretende Potentialunterschied muß indessen immer noch so groß sein, daß die erforderliche lonisationsspannung für die gittergesteuerte Gas-

entladungsröhre 55 aufrechterhalten bleibt. Im Löschzustand der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 wird die ursprüngliche Spannungsverteilung des Steuernetzwerkes wieder eingestellt, d. h. Potentialanstieg im Punkt 45 und Potentialabfall längs des Spannungsteilers 29, 30.

Der Vorgang der Zündung und Löschung in der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 erfolgt mit äußerst geringem Zeitaufwand; das gleiche gilt auch von den Potentialänderungen an den Punkten des Steuernetzwerkes. Der Potentialwechsel an den Punkten des Spannungsteilers 29, 30 ist bestimmend für die Frequenz des Schwingungserzeugers. Im dargestellten Falle wird sowohl das Steuer- wie auch das Schirmgitter der Pentode 23 gleichzeitig beeinflußt. (Beide liegen am Arbeitswiderstand 30 des Spannungsteilers 29, 30.)

Mit einer Potentialerhöhung an diesen Punkten (Zündzustand der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55) erfolgt gleichzeitig auch eine solche an den Gittern der Ladepentode des Sägezahngenerators. Ein erhöhter Stromfluß durch die Pentode wäre durch Potentialanhebung im Punkt 36, d. h. bei Erhöhung des Kathodenpotentials, denkbar. Da indessen das Steuergitter infolge seines Anschlusses an den Widerstand 30 einen größeren Potentialanstieg als die Kathode erfährt, ist für den Steuervorgang die Gittervorspannung der Pentode maßgebend.

Die Zündung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 bewirkt einen Potentialanstieg an den Punkten des Widerstandes 30 und damit auch am Schirm- und Steuergitter der Pentode 23. Zwangläufig ergibt sich damit eine Impedanzherabsetzung und erhöhte Stromdurchlässigkeit der Pentode. Bei der Löschung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 tritt die umgekehrte Wirkung ein, d. h., die Impedanz der Pentode wird auf ihren ursprünglichen Wert zurückgeführt. Sollte es erforderlich sein, nur das Schirmgitter der Pentode 23 zur Impedanzänderung heranzuziehen, so legt man das Steuergitter dieser Elektronenröhre unmittelbar auf Kathodenpotential 2. Die über den Widerstand 30 auftretenden Potentialänderungen wirken sich nunmehr allein auf das Schirmgitter aus. Andererseits wird für den Fall, daß nur das Steuergitter der Pentode zur Frequenzänderung herangezogen werden soll, der Schalter 501 mit dem freien Kontakt verbunden. Dann sind die Potentialänderungen am Spannungsteiler 29, 30 für den Spannungszustand am Steuergitter und damit für die Impedanzänderung der Pentode ausschlaggebend.

Gleichzeitig mit einem Impedanzabfall der Pentode 23 erfolgt eine Frequenzerhöhung des Schwingungserzeugers, und umgekehrt. Steigt bei Zündung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 das Potential am Spannungsteiler 29, 30, so fällt die Impedanz der Pentode, und es tritt Frequenzerhöhung des Schwingungserzeugers ein. Im anderen Falle (Sperrung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55) arbeitet der Schwingungserzeuger wieder mit der Grundfrequenz.

Es ist ohne weiteres möglich, durch Veränderung des Kondensators 22 der Widerstände 24 bzw. 25, des Abgriffes am Widerstand 30 für das Steueroder Schirmgitter eine Variation der Grundfrequenz des Kippschwingers zu erreichen. Als eine weitere Möglichkeit hierfür käme auch eine Änderung der Spannungsteilerwiderstände 29, 30 in Betracht. Steht der Schalter 501 mit dem freien Kontakt in Verbindung, so liegt das Schirmgitter auf dem Potential des Punktes 33 und bleibt für eine Grundfrequenzvariation außer Betracht. Der analoge Fall würde vorliegen, wenn das Steuergitter auf festes Kathodenpotential gelegt ist und deshalb für die Einstellung der Grundfrequenz ausscheiden würde.

Die erwähnten Einstellmöglichkeiten sind nun nicht allein für die Grundfrequenz bestimmend, sondern auch das Verhältnis einer Frequenzvervielfachung zur Grundfrequenz. Ein derartiges Einstellverhältnis hängt weiterhin von der Größe des Widerstandes 43 und den entsprechenden Werten der Spannungsteiler 38, 39 und 29, 30 ab. Es ist einleuchtend, daß mit den verschiedenen Einstellungen sich ein beträchtlicher Regelbereich für die Grundfrequenz und die Frequenzvervielfachung ergibt.

Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung des Kippfrequenzverlaufes und veranschaulicht insbesondere die Grundfrequenzverdopplung. Es war schon gesagt, daß die Grundperiode als die Periode einer mit der Grundfrequenz erzeugten Schwingung anzusehen ist. Diese im folgenden kurz als Periode bezeichnete Grundperiode wird nun zur besseren Erläuterung der Wirkungsweise in zehn Teile unterteilt, und die Teilungspunkte werden mit 10, 9 ... ι beziffert. Die zur Fig. 3 gehörende Fig. 4 zeigt den Spannungszustand im Punkte 28 des Spannungsteilers 29, 30. Aus der schematischen Darstellung geht hervor, daß die Schwingung in der Periode b die Phase »2« hat (die Schwingungsspitze liegt bei 2). Soll die Grundfrequenz nun beispielsweise im Punkt »6« der Periode c verdoppelt werden, so wird die gittergesteuerte Gasentladungsröhre 55 zu diesem Zeitpunkt gezündet. Wie erläutert, steigt die Spannung im Punkt 28 der Schaltung plötzlich an (vgl. den Zeitpunkt 503 der Fig. 4). Demgemäß setzt in dem entsprechenden Zeitpunkt 504 nach Fig. 3 die Frequenzverdopplung ein. Es ist unschwer festzustellen, daß zwischen dem Punkt »2« der Periode b und dem Punkt »4« der Periode c eine unregelmäßige Schwingung entsteht. Ihre Form hängt von der Phase vor dem Auftreten des Frequenzwechsels und von dem Zeitpunkt der Periode ab, in dem die Änderung bewirkt wurde. Ein Blick auf die Fig. 3 zeigt deutlich, daß sich die Phase der Schwingungen bei der Verdopplung der Frequenz verschoben hat, und zwar liegt die Phasenlage der Frequenzverdopplung bei den Zeitpunkten 4 und 9.

Wird zu Beginn der Periode e, d. h. im Punkt »10« dieser Periode, eine Rückführung des Schwingungserzeugers auf seine Grundfrequenz gewünscht, so ist die Löschung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 zu diesem Zeitpunkt

unerläßlich. Der dabei im Punkt 28 der Schaltung auftretende Potentialabfall ist bei 505 in Fig. 4 dargestellt. Der entsprechende Punkt für die Rückführung der Schwingungen auf die Grundfrequenz ist mit 506 in Fig. 3 bezeichnet. Die Phasenlage der nun wieder mit der Grundfrequenz betriebenen Schwingungen liegt beim Zeitpunkt 8. Auf diese Weise kann die Phase der bei der Grundfrequenz erzeugten Schwingungen je nach dem Zeitpunkt der Periode eingestellt werden, in welchem die Verdopplung der Frequenz auftrat, und je nach dem Zeitpunkt der Periode geändert werden, in welchem die Rückführung auf die Grundfrequenz stattfindet. Mit den in Fig. 3 dargestellten zeitlichen Abläufen ist die Phase der Grundfrequenzschwingungen von »2« auf »8« verschoben worden.

Für den in Fig. 5 und 6 dargestellten Schwingungsablauf sind die Stromkreise des Steuernetzwerkes so eingestellt, daß sie die Grundfrequenz bei Zündung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 verdreifachen. Es sei angenommen, daß die Schwingungen vor der Zündung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre die Phase »4« haben. Die gittergesteuerte Gasentladungsröhre 55 wird beispielsweise im Zeitpunkt »9« der Kipp-Periode c gezündet. Der Potentialanstieg im Punkt 28 der Schaltung ist in Fig. 6 durch 507 und der gleichzeitig auftretende Frequenzwechsel in Fig. S durch 508 dargestellt. Die mit der dreifachen Grundfrequenz betriebenen Schwingungen weisen die Phasenlagen »7V3«, »4« und »io²/3« auf. Es soll nun angenommen werden, daß die Schwingungen des Kippgenerators im Zeitpunkt »10« der Periode d, d. h. am Anfang dieser Periode, auf die Grundfrequenz zurückgeführt werden sollen. Die gittergesteuerte Gasentladungsröhre 55 ist also in diesem Zeitpunkt der Periode zu löschen. Das Potential im Punkt 28 der Schaltung sinkt gemäß 509 in Fig. 6. Die Rückführung auf die Grundfrequenz ist durch 510 in Fig. 5 dargestellt. Infolge der Frequenzverdreifachung im Zeitpunkt »9« der Periode c und der Rückführung der Frequenz auf den Grundwert zu Beginn der Periode d haben die Grundschwingungen eine Phasenverschiebung von 4 auf 2 erfahren, wie sich aus Fig. 5 ergibt.

Es sei nun weiter angenommen, daß eine neuerliche Frequenzverdreifachung mit Beginn der Periode e gefordert wird. Der im Punkt 28 auftretende Potentialanstieg 512 ist in Fig. 6 dargestellt, die entsprechende Frequenzerhöhung in Fig. S mit 513 schematisch angegeben. Weiterhin sei angenommen, daß die Frequenz zu Beginn der Periode/ wieder auf den Grundwert zurückzuführen ist. Der Spannungsabfall im Punkt 28 der Schaltung ist bei 514 (Fig. 6) und die Rückführung auf die Grundfrequenz bei 515 (Fig. 5) dargestellt. Es kann dabei festgestellt werden, daß die Grundschwingungen nun die gleiche Phase »2« haben, wie sie vor der Verdreifachung der Frequenz für eine vollständige Periode bestand. Es ergibt sich hieraus die Regel, daß keine Phasenverschiebung der Grundschwingungen eintritt, wenn der Frequenzwechsel über einen oder mehrere vollständige Periode gehenden Zeitraum anhält. Dieses Prinzip ist unabhängig vom Multiplikationsfaktor der Grundfrequenz.

Die gegebenen Beispiele lassen klar erkennen, daß die Stromkreise auch auf andere Vielfache der Grundfrequenz eingestellt werden können, d. h., die Grundfrequenz läßt sich vervierfachen oder verfünffachen usw.

Es kann nun aber auch die Forderung gestellt werden, die Grundfrequenz durch Änderungen der Spannungsverteilung im Steuernetzwerk automatisch zu erniedrigen. Eine solche Stromkreisanordnung ist in Fig. 2 wiedergegeben, bei der mit Zündung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre in dem Steuernetzwerk eine Herabsetzung der Grundfrequenz bewirkt wird. Alle der Fig. 1 ähnlichen Schaltungselemente der Fig. 2 weisen die gleichen Bezugszeichen auf, jedoch mit dem Zusatz A.

Nach der Schaltung gemäß Fig. 2 hat sich im Steuernetzwerk gegenüber demjenigen der Fig. 1 grundsätzlich nichts geändert. Der auf den Widerstand 47.^ gegebene Zündimpuls hat eine Stromzunähme im Spannungsteiler 40 A, 42 A, 41A zur Folge und leitet damit die Zündung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55^4 ein. Zwangsweise erhöht sich die Stromstärke im Widerstand 30 A, was weiterhin einen Potentialanstieg im Punkt 28 A und am Abgriff des Widerstandes 30 ^! zur Folge hat. Beim Löschvorgang der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 ^f wird ein positiver Impuls auf den Widerstand 44^ gegeben und dadurch eine Stromzunahme im Spannungsteiler 38^, 39^4 herbeigeführt.

Es läßt sich unschwer feststellen, daß der Schwingungsgenerator nach Fig. 2 im wesentlichen demjenigen nach Fig. 1 ähnlich ist. Auch hierbei ist ein Kondensator 22 A, eine gittergesteuerte Gasentladungsröhre 26 A und eine Pentode 23^ vorgesehen. Jedoch ist zum Unterschied das Schirmgitter der Pentode unmittelbar an den Punkt 33 A des Spannungsteilers 34^4, 35 A angeschlossen und damit das Schirmgitter auf festes Potential *°5 gelegt. Die Impedanz der Pentode wird sich also nach Maßgabe der Steuergitter spannung verändern. Das Steuergitter der Pentode 23 A liegt über den einstellbaren Abgriff 519 am Widerstand 35^4. Eine Potentialveränderung des Steuergitters kann somit nicht durch das Steuernetzwerk erfolgen. Wenn die Widerstände 24^ und 25 A zwar auch vom gleichen Charakter wie die entsprechenden der Anordnung nach Fig. 1 sind, so ist der einstellbare Abgriff des Widerstandes 25 A über die Leitung 520 mit dem Punkt 521 des Widerstandes 30^ verbunden. Es bestimmen also die Widerstände 24^ und 2ζ Α zusammen mit dem zur Kathodenleitung ■2 A führenden Teile des Widerstandes 30^, vom Abgriff 521 gerechnet, eine Spannungsvorgabe für die Pentode 23 A. Dann ergibt sich aus der Potentialdifferenz zwischen den Punkten 36^ und 519 die absolute Steuergitter vor spannung für die Pentode.

Befindet sich bei dieser Schaltung die gittergesteuerte Gasentladungsröhre 55^4 in leitendem

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, Zustand, so bedingt der im Punkt 521 auftretende Potentialanstieg eine Erhöhung der Spannungsvorgabe für die Pentode 23 A Mit der dabei auftretenden Impedanzzunahme der Pentode ist eine Frequenzerniedrigung des Schwingungserzeugers verbunden. Es ist verständlich, daß das Verhältnis der Frequenzänderung zur Grundfrequenz von den Konstanten des Impedanznetzwerkes und von der Einstellung des Arbeitspunktes 521 abhängt. Die Einstellung der Grundfrequenz ist abhängig vom Gitterpotential (Punkt 519), Kathodenpotential (Punkt 521), den Widerständen 24^ und 2ζΑ und schließlich dem Kondensator 22 A.

Der-grundsätzliche Unterschied zwischen den in den Schaltungen nach Fig. 1 und 2 dargestellten Schwingungserzeugern besteht darin, daß bei der Zündung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55^4 gemäß Fig. 2 eine Frequenzherabsetzung, nach Fig. 1 im gleichen Zustand der Röhre 55 eine

ao Frequenzerhöhung eintritt. Mit der Löschung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55 A bzw. 55 ist jeweils immer eine Rückführung der Schwingungen des Schwingungserzeugers auf die Grundfrequenz zu erzielen.

as Fig. 7 stellt den Schwingungsverlauf gemäß Fig..2 unter der Annahme dar, daß die Einstellung des Steuernetzwerkes für eine Halbierung der Grundfrequenz bei Zündung der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 55^4 vorgesehen ist. Die Phasenlage der Grundschwingungen ist mit »8« bezeichnet. Die gittergesteuerte Gasentladungsröhre 55^4 wurde nun beispielsweise im Punkt »4« der Periode c gezündet. Der sich daraus ergebende Potentialanstieg im Arbeitspunkt 521 der Schaltung gemäß Fig. 2 ist mit 522 (Fig. 8) und die gleiche Frequenzänderung mit 523 (Fig. 7) bezeichnet. Der Schwingungserzeuger arbeitet nur mit dem halben Grundwert. Sollen die Schwingungen des Schwingungserzeugers bei Beginn der Periode d auf die Grundfrequenz zurückgeführt werden, dann ist die gittergesteuerte Gasentladungsröhre ζζΑ in diesem Zeitpunkt zu löschen. Der Potentialabfall im Punkt 521 ist durch 524 (Fig. 8) und die gleichzeitige Rückführung auf die Grundfrequenz durch 525 in Fig. 7 dargestellt. Dem Diagramm ist ohne weiteres zu entnehmen, daß die Grundschwingungen nunmehr eine mit »6« bezeichnete Phasenlage aufweisen. So sind durch Halbieren der Grundfrequenz über vier Periodenpunkte die Grundschwingungen von Phase »8« auf die Phase »6« verschoben worden.

Es ist mit der Anordnung gemäß Fig. 2 ohne weiteres möglich, andere Frequenzteilungen durchzuführen. Auch ist es keine besondere technische Schwierigkeit, den Schwingungserzeuger über eine beliebige Zeitdauer auf der geänderten Frequenz, die entweder ein Vielfaches oder ein Bruchteil der Grundfrequenz sein kann, zu halten.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Sägezahngenerator veränderbarer Phasenlage durch zwischenzeitliche Frequenzänderung für Zähl- und Rechenwerke, dadurch gekennzeichnet, daß in dem das Ausmaß der verlangten Phasenverschiebung bestimmenden Zeitintervall nacheinander elektrische Impulse Impedanzen von Elektronenröhren (39, 42) eines Steuerkreises ändern, von denen eine (42) die Zündung und die andere (39) die Löschung einer gitter^ gesteuerten Gasentladungsröhre (55) steuert, die beim Übergang vom Lösch- in den Zündzustand und umgekehrt die Potentialverteilung längs eines Netzwerkes (29, 30) beeinflußt, dessen Potentialänderungen als Impedanzänderungen einer die Frequenz der Schwingungen eines Kippkreises beeinflussenden Elektronenröhre (23) in Erscheinung treten.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschrift Nr. 540265;

   schweizerische Patentschrift Nr. 201 785;

   Buch von K. Nentwig, »Die Kathodenstrahlröhre«, 1937, S. 54, 55;

   Buch von H. Richter, »Elektrische Kippschwingungen«, 1940, S. 79 bis 85.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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