DE976945C - Mehrfach-Koinzidenzschaltung - Google Patents

Description

Wird eine Kristalldiode durch die an einem verhältnismäßig kleinen Widerstand auftretende Spannung gesteuert, z. B. durch den Spannungsabfall am Kathodenwiderständ eines Kathodenverstärkers, so besteht immer die Gefahr, daß die Diode durch einen Fehler an diesem Widerstand beschädigt wird. Wenn z. B. in einer Koinzidenzschaltung Kristalldioden von Kathodenverstärkerröhren gesteuert werden, werden beim Durchbrennen des Kathodenwiderstandes oder bei einer Unterbrechung der Stromversorgung für die Kathode eine oder mehrere der Dioden einer übermäßigen Gegenspannung ausgesetzt. Unter diesen Umständen könnte eine Diode völlig zerstört werden, oder es ändert sich zumindest ihre Arbeitslinie. Fällt die Diode ganz aus, dann bemerkt die Bedienungsperson leicht das Auftreten eines Fehlers in der Schaltung und kann diesen Fehler durch bekannte Prüfverfahren eingrenzen und feststellen. Wenn sich jedoch nur die Kennlinien der Dioden ao verschoben haben, kann ein solcher Fehler leicht der Aufmerksamkeit der Bedienungsperson entgehen, so daß das System eine Zeit lang fehlerhaft weiterbetrieben wird. Durch diesen Fehler entsteht oftmals ein Ausfall von vielen Arbeitsstunden. In der Behebung dieser Schwierigkeiten besteht nun die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe.

Die Erfindung bezieht sich dabei auf eine Mehrfach-Koinzidenzschaltung mit einer Anzahl von Kristalldioden-Eingangskreisen und einer nor-

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malerweise gesperrten Röhre in dem für alle Eingangskreise gemeinsamen Ausgangskreis, deren Sperrung zum Zwecke der Auslösung eines Ausgangsimpulses jedesmal dann beseitigt wird, wenn auf alle Dioden gleichzeitig über den Kathodenkreis der jeder dieser Dioden zugeordneten Eingangsröhren Impulse übertragen werden, die die Dioden vom stark leitenden in den schwach leitenden Zustand steuern. In diesem Zusammenhang ίο besteht die Erfindung darin, daß in jedem Spannungsteiler, der in jedem Eingangsröhrenkreis die Röhrenkathode mit dem negativen Anschluß (— ι oo V) der Kathoden vor Spannungsquelle verbindet, derjenige Abgriffpunkt über eine Zusatz diode mit Erde verbunden ist, dessen Potential auch im leitenden Zustand der zugehörigen Eingangsröhre nicht oder nicht wesentlich auf positive Werte ansteigt, derart, daß diese Zusatzdiode leitend wird, wenn das Abgriffpotential bei ausbleibender Kathodenvorspannung oder bei Unterbrechung des zwischen dieser und der Abgriffstelle liegenden Spannungsteilerwiderstandes positive Werte annimmt.

Es sei hier bemerkt, daß ganz allgemein der Gedanke, Überspannungen durch eine Diode nach Erde abzuleiten, an sich bekannt ist. Es ist außerdem bekannt, daß Kristallgleichrichter bei Überlastungen, besonders in Sperrichtung, Schädigungen erleiden. Ferner gehört es zum Stand der Technik, das Entstehen von schädlichen Überspannungen mit Hilfe von Dioden zu verhindern.

Die durch Eingangsimpulse gesteuerte Elektronenröhrenschaltung, deren entsprechende Ausgangsspannungen jeweils kathodenseitig abgenommen und über je eine Kristalldiode der Mehrfachkoinzidenzschaltung weitergeleitet werden, wird mit einer derartigen Spannung betrieben, daß die jeweilige Röhre nur bei Überschreiten eines hierdurch festgelegten negativen Spannungswertes in positiver Richtung durch die Eingangsimpulse leitend wird.

Das Ansteigen einer Gegenspannung an der Kopplungsdiode auf einen schädlichen Wert beim Unterbrechen der Zufuhr der gewöhnlich an der Kathode liegenden negativen Betriebsspannung wird nun dadurch verhindert, daß eine Zusatzdiode mit einem Abgriffpunkt des Röhrenkathoden-Spannungsteilers verbunden ist und nach Überschreiten eines bestimmten Wertes der Spannung an dieser Kathode die am Abgriffpunkt auftretende Überspannung zur Erde ableitet. Mehrere derartige Elektronenröhrenschaltungen, die von verschiedenen Schwingungen gesteuert werden, sind ausgangsseitig parallel geschaltet. Die Ausgangsspannungen dieser Schaltungen sind dem Gitter einer weiteren Elektronenröhre zugeführt, die jedoch nur leitend wird, wenn die einzelnen Ausgangsspannungen gleichzeitig am Gitter der weiteren Elektronenröhre auftreten, in deren Gitterkreis eine weitere Kristalldiode liegt. Die Anoden aller Kristalldioden sind miteinander verbunden und über einen Widerstand an eine positive Spannungsquelle gelegt, während die Kathode der weiteren Diode über einen Widerstand negativ vorgespannt ist.

Die Erfindung soll nachstehend mit Hilfe der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die Kristalldioden. 1, 2, 3 bilden zusammen einen Dreiwegkoinzidenzschalter, der Impulse an das Steuergitter 12 einer Signalgeneratorröhre legt. Die Dioden 1,. 2 und 3, die durch die Kathodenfolgeröhren 6, 7 und 8 gespeist werden, sind jene Dioden, welche gegen eine übermäßige Gegenspannung zu schützen sind. Die Diode 4 liegt an einer festen Vorspannung und braucht daher nicht besonders geschützt zu werden.

Die Röhre 5 liegt z. B. in einem Zeichengeberkreis, der beim gleichzeitigen Auftreten positiver Eingangszeichen an den Steuergittern 9, 10 und 11 der Kathodenfolgeröhren 6, 7 und 8 ein Ausgangszeichen erzeugt. Obwohl nach der Zeichnung die Schaltung auf drei gleichzeitig auftretende Eingangsimpulse anspricht, kann auch eine größere oder kleinere Anzahl von Eingangszeichen je nach dem Zweck, für den das System bestimmt ist, vorgesehen sein. Das Ausgangszeichen wird einer auf Zeichen ansprechenden nicht besonders dargestellten Vorrichtung zugeleitet, die durch die Diodenschaltung gesteuert wird. Das Ausgangszeichen kann z. B. ein Impuls für einen elektrostatischen Angabenspeicher sein. Die Röhre 5 kann auch selbst ein Teil eines Speichers, z. B. eines Kippoder Sperrkreises sein. Die Röhre 5 kann somit ein Schaltelement irgendeiner beliebigen Vorrichtung sein, die auf mehrere veränderliche Spannungen anspricht, welche an die Schaltdioden 1, 2 bzw. 3 angelegt werden.

Die Kathoden der Dioden 1, 2 und 3 sind mit den Kathoden 13, 14 bzw. 15 der Kathodenfolgeröhren 6, 7 bzw. 8 verbunden. Die Anoden der Dioden 1, 2, 3 und 4 sind gemeinsam an den Punkt 16 angeschlossen, der über den die Störschwingungen unterdrückenden Widerstand 17 mit dem Steuergitter 12 der Röhre 5 verbunden ist. Der Punkt 16 liegt außerdem über den Widerstand 18 an +150 Volt. Die Kathode der Diode 4 ist über den Widerstand 19 mit der Vorspannungsquelle von —30 Volt verbunden. Die dem Steuergitter 12 zugeführte Vorspannung ist so gewählt, daß die Röhre 5 infolge der von den Kathodenfolgeröhren 6, 7 und 8 ausgeübten Steuerung leitend wird.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel schwankt die Kathodenspannung' jeder Kathodenfolgeröhre 6, 7 oder 8 gewöhnlich zwischen, den Grenzen von +10 Volt bei angelegtem und —25 Volt bei nicht angelegtem Eingangszeichen. Wenn die positiven Schwingungen aller Kathodenspannungen zeitlich zusammenfallen, kann das Gitter 12 über die Schaltdioden 1, 2 und 3 ein Potential, das über dem Anodenstromsperrwert seiner Röhre 5 liegt, annehmen, wodurch die Röhre 5 leitend wird. Wenn jedoch bei der Steuerung durch die positiven' Eingangsimpulse die Potentiale an den Kathoden 13, 14 und 15 nicht

koinzidentieren, dann verhindern eine oder mehrere der Dioden i, 2 und 3, die durch die Verbindung mit den jeweiligen Kathoden 13, 14 und 15 auf 25 Volt negativ vorgespannt sind, das Ansteigen des Potentials am Gitter 12 über den Anodensperrpunkt hinaus.

Die Kathode 13 der Kathodenfolgeröhre 6 ist an die Spannungsquelle —100 Volt über einen aus den in Reihe geschalteten Widerständen 20 und 21 bestehenden Spannungsteiler angeschlossen. Werte für diese Widerstände sind in der Zeichnung angegeben, die jedoch nur als Beispiel dienen sollen. Falls zufällig die Kathodenspannungsquelle von — 100 Volt ausfallen sollte, wodurch auch keine Vorspannung von —100 Volt am Kathodenwiderstand 21 liegen würde, sucht die Spannung der Kathode 13 viel höher anzusteigen, als ihre normale obere Grenze +10 Volt bei dem positiven Ausschlag des Eingangszeichens ausmachen würde. Normalerweise entstehen durch den Ausfall der Vorspannung für eine der Kathodenfolgeröhren noch andere unerwünschte Komplikationen in dem System, zu dem dieser Schaltkreis gehört. Je nach dem Auftreten von derartigen ungewöhnlichen Zuständen in dem System kann die Spannung der Kathode 13 wesentlich über +10 Volt steigen. Wenn das Ansteigen der Kathodenspannung über eine bestimmte Grenze hinaus nicht verhindert wird, entsteht an der Diode 1 eine übermäßige Gegenspannung, die dadurch diese Diode beschädigt. Das gleiche könnte sich ereignen, wenn der große Kathodenwiderstand 21 durchbrennen oder sonstwie unterbrochen würde, wodurch keine Spannung von der negativen Vorspannungsquelle zur Kathode 13 gelangen würde. Da der Widerstand 21 sehr klein ist, besteht kaum Gefahr, daß er durchbrennt.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird die Kathodenspannung der Kathodenverstärkerröhre 6 durch die Wirkung der Diode 25, die mit ihrer Kathode an Erde und mit ihrer Anode am Abgriffpunkt 26 des Kathodenspannungsteilers 20, 21 liegt, auf einen bestimmten Wert (+10 V) begrenzt. Die Spannung an dem Verbindungspunkt 26 schwankt gewöhnlich zwischen ο und —30 Volt entsprechend den Kathodenspannungsschwingungen von +10 Volt bis —25 Volt. Wenn infolge des Ausfalles der Vorspannungsquelle von —100 Volt oder einer Unterbrechung im Kathodenwiderstand 21 die Spannung der Kathode 13 über +10 Volt anzusteigen sucht, wird die Spannung an Punkt 26 über Erdpotential zu steigen suchen. Daraufhin wird die Diode 25 leitend, und es fließt ein Strom von Punkt 26 zur Erde. Hierdurch wird das Ansteigen der Kathodenspannung auf einen gefährlichen Wert verhindert, d. h. es wird auf die Diode ι wirkende Gegenspannung so begrenzt, daß die Kennlinie der Diode 1 nicht ungünstig verschoben wird.

Die Dioden 2 und 3 werden in gleicher Weise durch die Dioden 30 und 31 geschützt, die so angeordnet sind, daß sie für die Kathodenwiderstände 32 und 33 der Kathodenfolgeröhren 7 und 8 einen Nebenschluß darstellen, wenn einer diese Kathodenkreise einen Fehler aufweist. Das Vorhandensein dieser Schutzmaßnahmen in dem System stört die Prüfung der Schaltung zum Feststellen von Fehlern nicht.

Die Änderung von Kristalldiodenkennlinien durch übermäßige Gegenspannungen ist beim Betrieb von Diodenschaltungen immer eine lästige Fehlerquelle gewesen, und gewöhnlich hat man diese Änderungen der Diodenkennlinien nicht so wichtigen Umständen, z. B. der Alterung, zugeschoben. Dadurch ist man von der Verwendung von Kristalldioden für derartige Schaltungen abgekommen. Gemäß der Erfindung wird die Zuverlässigkeit von Kristalldioden in der betreffenden Mehrfach-Koinzidenzschaltung wesentlich erhöht, da sie selbsttätig geschützt werden, so daß die Diodenkennlinien im wesentlichen für lange Zeit konstant bleiben.

In der Praxis werden die Kathodenverstärkerröhren in Fassungen gesteckt, um ihr Einsetzen und Ausbauen zu erleichtern. Wenn das System nicht gegen Diodenausfall geschützt ist, muß die Anodenspannungsquelle abgeschaltet werden, wenn eine dieser steckbaren Röhren eingesetzt oder herausgenommen wird. Sonst kann eine Anodenspannung wirksam sein, ohne daß eine Kathodenspannung vorhanden ist, wodurch die Schaltdioden einer übermäßigen Gegenspannung ausgesetzt werden. Wenn die Dioden jedoch geschützt sind, braucht die Anodenspannung nicht beim Auswechseln abgeschaltet zu werden, was ebenfalls ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltung ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch.

   Mehrfach-Koinzidenzschaltung mit einer Anzahl von Kristalldioden-Eingangskreisen und einer normalerweise gesperrten Röhre in dem für alle Eingangskreise gemeinsamen Ausgangskreis, deren Sperrung zum Zwecke der Auslösung eines Ausgangsimpulses jedesmal dann beseitigt wird, wenn auf alle Dioden gleichzeitig über den Kathodenkreis der jeder dieser Dioden zugeordneten Eingangsröhren Impulse übertragen werden, die die Dioden vom stark leitenden in den schwach leitenden Zustand steuern, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Spannungsteiler, der in jedem Eingangsröhrenkreis die Röhrenkathode (13, 14, 15) mit dem negativen Anschluß (—100 Volt) der Kathodenvorspannungsquelle verbindet, derjenige Abgriffpunkt (26) über eine Zusatzdiode (²5> 30, 31) mit Erde verbunden ist, dessen Potential auch im leitenden Zustand der zugehörigen Eingangsröhre (6, 7, 8) nicht oder nicht wesentlich auf positive Werte ansteigt, derart, daß diese Zusatzdiode (25, 30, 31) leitend wird, wenn das Abgriffpotential bei ausbleibender Kathodenvorspannung oder bei Unterbrechung des zwischen dieser und der Abgriffstelle (26) liegenden Spannungsteilerwider- ¹²"> Standes positive Werte annimmt.