DE976995C

DE976995C - Device for the transmission of electrical waves

Info

Publication number: DE976995C
Application number: DEM6807A
Authority: DE
Inventors: Edmond Maurice Deloraine; Boris Derjavitch; Alec Harley Reeves
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1946-08-10
Filing date: 1950-10-01
Publication date: 1964-10-29

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 29. OKTOBER 1964ISSUED OCTOBER 29, 1964

M 6807 Villa/21 alM 6807 Villa / 21 al

Es sind verschiedene Übertragungsverfahren bekannt, die Impulsmodulation verwenden. Im besonderen wird die Nachricht in gewissen Fällen durch zeitliche Verschiebung der Impulse (Lageimpulsmodulation) übertragen. Diese Anlagen haben den Vorteil, daß die zu übertragende Nachricht nur geringfügig durch Störungen beeinflußt wird, da die zeitliche Stellung der Impulse durch Störsignale nur wenig abgeändert wird. Überdies ist es möglich, den Empfangskreis in den Zeiten zwischen den Impulsen zu blockieren, um so irgendwelche Störwirkungen während diesen Zeiten vollständig zu eliminieren. Die minimalen Zeitintervalle, während welchen der Kreis in der Empfangsbedingung ist, werden bestimmt durch die Form der Impulse und durch ihre maximale Zeitverschiebung bezüglich der der Modulation 0 entsprechenden Zeitlage. Dies führt zu folgenden Nachteilen: Entweder verwendet man eine ziemlich beträchtliche maximale Verschiebung, wodurch die Länge der Periode vergrößert wird, während welcher die Störsignale auf den Kreis wirken, oder man verwendet eine ziemlich kleine maximale Verschiebung und vergrößert so die Wirkung von dieVarious transmission methods are known which use pulse modulation. In particular In certain cases, the message is generated by shifting the pulses (position pulse modulation) transfer. These systems have the advantage that the message to be transmitted is only slightly influenced by disturbances because the timing of the pulses is only slightly changed by interfering signals. Besides is it possible to block the receiving circuit in the times between the pulses, so as to do so to completely eliminate any interference during these times. The minimum time intervals during which the circle is in the receiving condition are determined by the The shape of the pulses and their maximum time shift with respect to that corresponding to the modulation 0 Timing. This leads to the following disadvantages: Either you use one pretty much considerable maximum displacement, thereby increasing the length of the period during which the interfering signals act on the circle, or a rather small maximum displacement is used and thus increases the effect of the

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zeitliche Stellung der Impulse beeinflussenden Störungen.temporal position of the impulses influencing disturbances.

Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Impulsübertragungsanlage zu schaffen, bei der die Impulse nicht zeitlich verschoben werden und die dadurch durch Interferenzen nur wenig beeinflußt wird.The main object of the present invention is to provide a pulse transmission system in which the pulses are not shifted in time and are therefore only slightly influenced by interference will.

Zur störungsfreien und formgetreuen Übertragung elektrischer Wellen ist die Pulscodemodulation bekannt, bei der die Wellenform im Sender in bestimmten Zeitpunkten abgetastet wird und bei der ein vom momentanen Amplitudenwert der Welle abhängiges Signal' zum Empfänger übertragen wird. Dabei wird darauf verzichtet, daß die Tastwerte durch Signale wiedergegeben werden, die kontinuierlich mit den Tastwerten variieren. Im Amplitudenbereich der zu übertragenden Welle wird vielmehr eine endliche Zahl fester Amplitudenwerte vorgesehen. Die Zahl der Amplitudenwerte hängt vom verlangten Grad der Wiedergabetreue ab. Den Amplitudenwerten sind nach einem Code ebenso viele Signale zugeordnet. Übertragen wird nun dasjenige Codesignal, das dem festen Amplitudenwert entspricht, der am nächsten über oder am nächsten unter dem momentanen Amplitudenwert liegt.Pulse code modulation is used for the interference-free and accurate transmission of electrical waves known, in which the waveform is sampled in the transmitter at certain times and at which transmit a signal dependent on the current amplitude value of the wave to the receiver will. In doing so, it is waived that the sample values are reproduced by signals, which vary continuously with the sample values. In the amplitude range of the wave to be transmitted rather, a finite number of fixed amplitude values is provided. The number of amplitude values depends on the level of fidelity required. The amplitude values are after a Code assigned as many signals. The code signal that is transmitted to the fixed Amplitude value corresponds to the next above or next below the current amplitude value lies.

Auch die Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verzichtet darauf, die von der Nachrichtenwelle hergeleiteten Tastwerte durch Signale zu übertragen, die kontinuierlich mit den Tastwerten variieren.The device according to the present invention also dispenses with that of the message wave to transmit derived sample values by signals that are continuous with the sample values vary.

Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Signalwelle durch Aussendung von äquidistanten Impulsen nachgebildet wird und daß Impulse eines Vorzeichens ausgesandt werden, wenn sich der Momentanwert der Signal welle in einer Richtung verändert, und Impulse mit entgegengesetzten Vorzeichen ausgesandt werden, wenn sich der Momentanwert der Welle in der entgegengesetzten Richtung verändert.It is characterized in that the signal wave is generated by emitting equidistant pulses is simulated and that pulses of a sign are sent when the Instantaneous value of the signal wave changed in one direction, and pulses with opposite signs be sent out when the instantaneous value of the wave is in the opposite direction changes.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are shown and described in the drawings.

Fig. ι a und 1 b zeigen Diagramme zur Erläuterung der Erfindung;Fig. 1 a and 1 b show diagrams for explanation the invention;

Fig. 2 a, 2 b und 2 c zeigen Diagramme zur Erläuterung der Art und Weise, nach welcher die die Nachricht tragenden Impulse bei einem Impulssender beispielsweise erzeugt werden; Fig. 3 zeigt eine schematische Schaltung dieses Senders;Fig. 2 a, 2 b and 2 c show diagrams to explain the manner in which the the Message-carrying pulses are generated at a pulse transmitter, for example; Fig. 3 shows a schematic circuit of this transmitter;

Fig. 4 zeigt eine schematische Schaltung eines Empfängers;4 shows a schematic circuit of a receiver;

Fig. 5 zeigt eine abgeänderte Form des Senders von Fig. 3;Fig. 5 shows a modified form of the transmitter of Fig. 3;

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Senders;Fig. 6 shows a further embodiment of a transmitter;

Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform eines Empfängers;Fig. 7 shows another embodiment of a receiver;

Fig. 8 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Senders von Fig. 6.FIG. 8 shows a diagram for explaining the mode of operation of the transmitter from FIG. 6.

Fig. ι zeigt Beispiele von Impulsen, die eine Signalwelle gemäß der Erfindung charakterisieren. Gemäß der Erfindung können solche Impulse nur zu den Zeitmomenten t_v t₂, t₃ und t_i erzeugt werden. Die Empfangsstation kann in vorbestimmten Zeitaugenblicken nur drei Arten der Information empfangen, nämlichFig. Ι shows examples of pulses that characterize a signal wave according to the invention. According to the invention, such pulses can only be generated at the time moments t _v t ₂ , t ₃ and t _i. The receiving station can only receive three kinds of information at predetermined moments of time, viz

1. das Vorhandensein eines positiven Impulses mit einer Amplitude gleich oder größer als m, 1. the presence of a positive pulse with an amplitude equal to or greater than m,

2. das Vorhandensein eines negativen Impulses mit einer Amplitude gleich oder größer als m, 2. the presence of a negative pulse with an amplitude equal to or greater than m,

3. das Fehlen eines Impulses in diesem Augenblick. 3. The lack of momentum in that moment.

Diese Impulse haben ihre maximale Amplitude zu dem vorbestimmten Zeitmomenten t_v ί₂, ί₃, ί₄. Zur Vereinfachung der Zeichnungen ist angenommen, daß diese Impulse gleiche Abstände voneinander haben. Wenn der Geräuschpegel zwischen den zwei Extremwerten +n und — η konstant bleibt, ausgenommen für vernachlässigbare Zeitperioden, und wenn der Amplitudenpegel der Impulse beträchtlich größer als diese Extremwerte ist, d. h. +w oder —m, ist es möglich, in vollkommen definitiver Weise zu bestimmen, ob diese Impulse empfangen worden sind oder nicht. Eine geeignete Vorrichtung für diesen Zweck ist z. B. eine Triode, welche so vorgespannt ist, daß sie die Signale vollkommen sperrt, deren Pegel nicht die Grenzen +n und — η überschreiten. In keinem Fall kann das Geräusch allein einen Strom im Empfangskreis verursachen, während die Signalimpulse den Empfänger immer betätigen. Das Vorhandensein eines Geräusches wird jedoch immer eine gewisse Modulation in der Zeit oder in der Phase der vorderen und hinteren Kanten der Impulse erzeugen wie auch eine Amplitudenmodulation der Impulse, aber diese Wirkung wird durch Zeittoranordnungen eliminiert. Die Anlage arbeitet dadurch ähnlich einer Telegraphenanlage, bei welcher die Telegraphenrelais durch Elektronenröhren ersetzt sind.These pulses have their maximum amplitude at the predetermined time t _v ί ₂ , ί ₃ , ί ₄ . To simplify the drawings, it is assumed that these pulses are equidistant from one another. If the noise level remains constant between the two extreme values + n and - η , except for negligible periods of time, and if the amplitude level of the pulses is considerably greater than these extreme values, i.e. + w or - m, it is possible to determine in a perfectly definitive way whether or not these pulses have been received. A suitable device for this purpose is e.g. B. a triode which is biased so that it completely blocks the signals whose levels do not exceed the limits + n and - η. In no case can the noise alone cause a current in the receiving circuit, while the signal impulses always actuate the receiver. However, the presence of noise will always produce some modulation in time or phase of the leading and trailing edges of the pulses as well as amplitude modulation of the pulses, but this effect is eliminated by timing gating arrangements. The system works in a similar way to a telegraph system, in which the telegraph relays are replaced by electronic tubes.

Wenn der Empfänger so aufgebaut ist, daß er nur während einer Zeitperiode arbeitet, die geringer ist als die, bei der die Amplitude der Impulse die Grenzen +m oder —m übersteigt, kann keine Phasenmodulation infolge des Geräusches während der Zeit auftreten, in welcher der Impuls auf den Empfänger einwirkt. Eine Anlage dieser Art ist so vollkommen gegen äußere Geräusche geschützt. Wenn z. B. der Empfänger nur während der kurzen Zeit d (Fig. 1 a) bei t_v t₂ usw. empfindlich ist, wird das obenerwähnte Ergebnis erhalten. Die in Fig. 1 a gezeigten Impulse werden so nur die in Fig. 1 b gezeigten Stromflüsse verursachen, bei welchen jeder ¹^ Störgeräuscheinfluß verschwunden ist.If the receiver is designed so that it operates only during a period of time which is less than that in which the amplitude of the pulses exceeds the limits + m or -m , no phase modulation due to the noise can occur during the time in which the Impulse acts on the receiver. A system of this type is completely protected against external noises. If z. B. the receiver is sensitive only during the short time d (Fig. 1 a) at t _v t ₂ etc., the above-mentioned result is obtained. The pulses shown in FIG. 1 a will only cause the current flows shown in FIG. 1 b, in which every ¹ ^ interference noise influence has disappeared.

Gemäß der Erfindung kann eine Anordnung dieser Art für die Übertragung von Strömen mit sich konstant verändernder Wellenform, wie z. B. Sprechströme, verwendet werden. Fig. 2 a zeigt ein Beispiel einer Wellenform dieser Art. Wenn die Gesamtperiode in zwölf Teilstücke geteilt wird, wie in der Zeichnung gezeigt wird, und wenn auf der Sendeseite eine Vorrichtung für die Bestimmung des Momentanwertes der Signalwelle für jeden der dreizehn Zeitmomente, die die Periode inAccording to the invention, an arrangement of this type for the transmission of currents can be carried out constantly changing waveform, such as B. speech streams can be used. Fig. 2a shows a Example of this type of waveform. If the total period is divided into twelve parts, as shown in the drawing, and if on the sending side a device for determination the instantaneous value of the signal wave for each of the thirteen time moments that make up the period in

die Teilstücke teilen, verwendet wird, ist es möglich, die Originalwelle durch solch eine Folge von Momentanwerten zu kennzeichnen und sie am Empfangsende wiederzugeben. Wenn angenommen wird, daß die entsprechenden Momentanwerte V₁, V₂, V₃ usw. sind und daß die Periode in eine genügende Anzahl Teilstücke geteilt ist, dann wird die Verzerrung auf der Empfangsseite vernachlässigbar klein. Die Erfahrung hat gezeigt, daß Sprachströme auf diese Weise mit einer genügenden Wiedergabetreue übertragen werden können, wenn das Teilstückintervall 120 Mikrosekunden nicht übersteigt. Das Hauptmerkmal der Erfindung besteht in der Kennzeichnung der Veränderungen der Amplitude solch einer aufgeteilten Welle durch die Verwendung von Impulsen, deren Amplituden nur zwei definierte gleiche und entgegengesetzte Werte oder den Wert Null haben. Dies kann auf verschiedene Arten erreicht werden.dividing the sections is used, it is possible to characterize the original wave by such a sequence of instantaneous values and reproduce it at the receiving end. If it is assumed that the corresponding instantaneous values are V ₁ , V ₂ , V ₃ , etc. and that the period is divided into a sufficient number of parts, then the distortion on the receiving side becomes negligibly small. Experience has shown that voice streams can be transmitted in this way with sufficient fidelity if the slice interval does not exceed 120 microseconds. The main feature of the invention consists in the characterization of the changes in the amplitude of such a split wave by the use of pulses, the amplitudes of which have only two defined equal and opposite values or the value zero. This can be achieved in a number of ways.

Es ist z. B. möglich, auf der Sendeseite die Vergrößerung des Momentanwertes der Signalwelle durch Vergleich der Amplitude während einer Teilperiode mit der Amplitude während der vorhergehenden Teilperiode zu messen. Wenn diese Vergrößerung positiv ist und einen vorbestimmten Wert e überschreitet, wird ein positiver Impuls fester Amplitude ausgesandt. Wenn die Vergrößerung geringer als dieser vorbestimmte Wert ist, wird kein Impuls ausgesandt. Wenn die Vergrößerung negativ ist und im absoluten Wert den obenerwähnten vorbestimmten Wert e überschreitet, wird ein negativer Impuls fester Amplitude ausgesandt, der in geeigneter Weise dieselbe Amplitude wie der positive Impuls haben kann. Aus Fig. 2 a ist ersichtlich, daß sich der Momentanwert der Signalwelle im Zeitmoment 2 um die Größe V₂-V₁ gegenüber dem Zeitmoment 1 vergrößert hat. Diese Vergrößerung ist in Fig. 2 b in Form einer positiven Amplitude p.₂ gezeigt. Da diese Amplitude p₂ den obenerwähnten vorbestimmten Wert e übersteigt, wird ein positiver Impuls g₂ ausgesandt, wie in Fig. 2 c dargestellt ist.It is Z. B. possible to measure the increase in the instantaneous value of the signal wave on the transmission side by comparing the amplitude during a partial period with the amplitude during the previous partial period. If this magnification is positive and exceeds a predetermined value e , a positive pulse of fixed amplitude is emitted. If the magnification is less than this predetermined value, no pulse will be sent out. When the magnification is negative and exceeds the above-mentioned predetermined value e in absolute value, a negative pulse of fixed amplitude is emitted, which may suitably have the same amplitude as the positive pulse. From Fig. 2a it can be seen that the instantaneous value of the signal wave at instant 2 has increased by the magnitude V ₂ -V ₁ compared to instant 1. This enlargement is shown in Fig. 2b in the form of a positive amplitude p. ₂ shown. Since this amplitude p ₂ exceeds the above-mentioned predetermined value e , a positive pulse g _{2 is} emitted, as shown in FIG. 2c.

Wenn zum Zeitmoment 3 sich die .Signalwelle im Momentanwert um die Größe v₃~v₂ = P₃ vergrößert hat, wobei p₃ kleiner ist als p₂, aber noch größer als der Wert e, wird ein zweiter positiver Impuls g₃ ausgesandt, der dieselbe Amplitude wie der Impuls g₂ hat. Zum Zeitmoment 4 beträgt die Vergrößerung des Momentanwertes der Signalwelle gegenüber dem Zeitmoment 3 v_i—v₃ = p_i. Dieser Wert ist etwas geringer als der Wert e, und demgemäß wird kein Impuls ausgesandt werden. Zum Zeitpunkt 5 ist die Spannungsvergrößerung V₅-V₁ = p_s wieder größer als e, und ein weiterer positiver Impuls g₅ wird demgemäß ausgesendet. Zum Zeitpunkt 6 ist die Spannungsvergrößerung negativ, und ihr Wert ist höher als der Wert e, und demgemäß wird ein negativer Impuls g_e ausgesandt, der dieselbe Amplitude hat wie die vorhergehenden Impulse. Dasselbe gilt für alle Spannungsveränderungen an den Zeitpunkten 7 bis 13.If at time instant 3 the signal wave has increased in the instantaneous value by the amount v ₃ ~ v ₂ = P ₃ , where p _{3 is} smaller than p ₂ , but still larger than the value e, a second positive pulse g _{3 is} emitted, which has the same amplitude as the pulse g ₂ . At time instant 4, the increase in the instantaneous value of the signal wave compared to time instant 3 is v _i -v ₃ = p _i . This value is slightly less than the value e, and accordingly no pulse will be sent out. At time 5, the voltage increase V ₅ -V ₁ = p _{s is} again greater than e, and a further positive pulse g ₅ is accordingly emitted. At time 6 the voltage increase is negative and its value is higher than the value e, and accordingly a negative pulse g _{e is} emitted which has the same amplitude as the previous pulses. The same applies to all voltage changes at times 7 to 13.

Auf der Empfangsseite werden die Impulse g für die Wiederherstellung einer Wellenform verwendet, die praktisch diejenige der ursprünglichen Wellenform ist.At the receiving end, the pulses g are used to restore a waveform that is practically that of the original waveform.

Die Empfangseinrichtung besteht aus einer Integriervorrichtung, mittels deren die Impulse g₃, g_i usw. zu der resultierenden Summenamplitude der vorhergehenden Impulse addiert werden und so die Punkte S₂, S₃ und s_i usw. ergeben, wie in Fig. 2 c gezeigt wird. Wenn diese Punkte verbunden werden, wird eine Wellenform erhalten, die so dicht, wie gewünscht, an diejenige des ursprünglichen Sprechstromes angeglichen werden kann, und zwar durch Vergrößerung der Anzahl der Zeitintervalle pro Zeiteinheit und durch Verringerung des vorbestimmten Wertes e. Eine genügende Wiedergabetreue für kommerzielle Verwendung wird durch die Verwendung von 30 000 Teilintervallen pro Sekunde erhalten.The receiving device consists of an integrating device, by means of which the pulses g ₃ , g _i etc. are added to the resulting sum amplitude of the preceding pulses and thus result in the points S ₂ , S ₃ and s _i etc., as shown in FIG. 2c will. When these points are connected, a waveform is obtained which can be matched as closely as desired to that of the original speech stream by increasing the number of time intervals per unit time and decreasing the predetermined value e. Sufficient fidelity for commercial use is obtained by using 30,000 sub-intervals per second.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Sender bedeutet V₁ eine Doppeltriode, die als ein kontinuierlich arbeitender Multivibrator geschaltet ist. Die Röhre V₂ ist eine Doppeltriode, die einen Kippkreis bildet, d. h. einen Kreis, der stabil bleibt, wenn keine äußere EMK angelegt wird, wobei die Bedingung so ist, daß die linke Hälfte der Röhre leitend ist und die rechte Hälfte gesperrt ist. Wenn ein Impuls geeigneter negativer Amplitude an das linke Gitter angelegt wird, kippt der Stromkreis in seine zweite stabile Lage, d. h., die linke Hälfte der Röhre wird gesperrt, und die rechte Hälfte wird leitend.In the transmitter shown in FIG. 3, V _{1 means} a double triode which is connected as a continuously operating multivibrator. The tube V ₂ is a double triode which forms a breakover circuit, ie a circuit which remains stable when no external emf is applied, the condition being that the left half of the tube is conductive and the right half is blocked. When a pulse of suitable negative amplitude is applied to the left grid, the circuit flips to its second stable position, that is, the left half of the tube is blocked and the right half becomes conductive.

Wenn nach einer vorbestimmten Zeitperiode, die von dem Wert des Kondensators C₃ und dem Widerstand R₇ abhängt, kein anderer Impuls empfangen wird, kehrt der Stromkreis zu seiner ersten Gleichgewichtslage zurück und bleibt dort bis zur Ankunft eines anderen negativen Impulses am linken Gitter. Die Röhre V₃ ist in genau derselben Schaltung geschaltet. Die zwei Doppeltriodenröhren sind über zwei Kopplungskondensatoren C₅ und C₄ und die Entkopplungswiderstände R₁₅ und i?₁₆ mit dem einstellbaren Kontakt eines Potentiometers ^₁ verbunden, welches den Belastungswiderstand der linken Anode der Röhre V₁ bildet. Selbstverständlich kann auch irgendeine andere Kippschaltung verwendet werden.If no other pulse is received after a predetermined period of time, which depends on the value of the capacitor C ₃ and the resistor R ₇ , the circuit returns to its first equilibrium position and remains there until another negative pulse arrives at the left grid. The tube V ₃ is connected in exactly the same circuit. The two double triode tubes are connected via two coupling capacitors C ₅ and C ₄ and the decoupling resistors R ₁₅ and i? ₁₆ connected to the adjustable contact of a potentiometer ^ ₁ , which forms the load resistance of the left anode of the tube V ₁ . Any other flip-flop circuit can of course also be used.

Wenn geeignete Vorspannungen an die Gitter über die Widerstände R₁ und R₁₂ angelegt werden, no wird der eine oder der andere der Kippkreise, die zu den Röhren V₂ und V₃ gehören, von der ersten nach der zweiten Gleichgewichtslage übergehen, jedesmal wenn die linke Anode des Multivibrators V₁ einen negativen Impuls erzeugt. Die überi?₇ und R₁₂ angelegten Gittervorspannungen werden von den in den zwei Hälften der Sekundärwicklung des Transformators T₂ induzierten Spannungen erhalten. Der Mittelabgriff dieser Wicklung ist geerdet. If suitable bias voltages are applied to the grids via the resistors R ₁ and R ₁₂ , one or the other of the breakover circuits belonging to the tubes V ₂ and V _{3 will} pass from the first to the second equilibrium position each time the left anode of the multivibrator V ₁ generates a negative pulse. The overi? _{Grid biases applied to 7} and R ₁₂ are obtained from the voltages induced in the two halves of the secondary winding of transformer T _2. The center tap of this winding is grounded.

Die Primärwicklung von T₂ ist mit der Anode der Verstärkerröhre F₄ verbunden. Die von der Telephonleitung kommenden Sprechströme an den Punkten P werden an das Gitter der Röhre V₁ über den Transformator T₁ und über den Kreis C₇, R₂₅ angelegt. Dieser Kreis hat solche Zeitkonstan-The primary winding of T ₂ is connected to the anode of the amplifier tube F ₄ . The speech currents coming from the telephone line at the points P are applied to the grid of the tube V ₁ via the transformer T ₁ and via the circuit C ₇ , R ₂₅ . This circle has such time constants

ten, daß die Spannung an den Anschlüssen von R₂₅ angenähert die zeitliche Ableitung der an die Primärwicklung von T₁ angelegten Spannung ist. Dies bedeutet, daß die Spannungen am Gitter der Röhre F₄ die Spannungsdifferenzen p₂, p₃ usw. von Fig. 2 b darstellen, vorausgesetzt, daß die Teilperioden für die Kurve von Fig. 2 a genügend klein sind, so daß die Spannungsdifferenzen während solcher Teilperiode praktisch konstant bleiben. ίο Die am Gitter der Röhre F₄ liegende Spannung reproduziert demgemäß praktisch die durch die Amplituden p₂, p₃ usw. von Fig. 2 b definierte Kurve. Das an R₇ angelegte Gitterpotential entspricht demzufolge, wenn es negativ ist, den Werten +P₂, +P₃ usw., während das an R₁₂ angelegte Gitterpotential, wenn es negativ ist, den Werten —p₂, —p₃ usw. entspricht. Die Konstanten des Kreises sind so eingestellt, daß, wenn die Spannung an den Anschlüssen von T₂ Null ist, die vom so Potentiometer R₁ kommenden Impulse eine ungenügende Amplitude haben, um irgendeinen der Kippkreise V₂ oder F₃ zu betätigen. Ein Kippen der Röhren V₂ oder F₃ kann nur auftreten, wenn die durch T₂ angelegten Gittervorspannungen den Wert e (Fig. 2 b) überschreiten.ten that the voltage at the terminals of R _{25 is} approximately the time derivative of the voltage applied to the primary winding of T _1. This means that the voltages on the grid of the tube F _{4 represent} the voltage differences p ₂ , p ₃ , etc. of FIG. 2 b, provided that the sub-periods for the curve of FIG. 2 a are sufficiently small that the voltage differences during such partial period remain practically constant. The voltage on the grid of the tube F ₄ accordingly practically reproduces the curve defined by the amplitudes p ₂ , p ₃ , etc. of FIG. 2b. The grid potential applied to R ₇ therefore corresponds, if it is negative, to the values + P ₂ , + P ₃ etc., while the grid potential applied to R ₁₂ , if it is negative, to the values -p ₂ , -p ₃ etc. is equivalent to. The constants of the circuit are set so that when the voltage at the terminals of T _{2 is} zero, the pulses coming from the potentiometer R _{1 are of} insufficient amplitude to operate any of the trigger circuits V ₂ or F _3. Tilting of the tubes V ₂ or F ₃ can only occur if the grid biases applied by T ₂ exceed the value e (FIG. 2 b).

Demzufolge tritt im Zeitpunkt 2 (Fig. 2 b) eine +P₂ entsprechende negative Spannung am Ende des Widerstandes R₁ auf. Da diese Spannung höher als e ist, wird V₂ betätigt. Im selben Moment wird eine gleiche positive Spannung am Widerstand R₁₂ auftreten, welche die Röhre V₃ fester in der ersten Gleichgewichtslage hält. Nach einem Zeitintervall, welches klein gegenüber dem Teilintervall ist, kehrt der Kippkreis V₂ in seine erste Lage zurück. Die durch die Widerstände R₂₇ und R₂₈ überbrückten Gleichrichter W₁ und W₂ verhindern irgendeine unerwünschte Einwirkung zwischen den Stromkreisen der Röhren V₂ und F₃.As a result, at time 2 (FIG. 2 b), a negative voltage corresponding to + P _{2 occurs} at the end of resistor R ₁ . Since this voltage is higher than e , V _{2 is} actuated. At the same moment, the same positive voltage will appear across the resistor R ₁₂ , which holds the tube V ₃ more firmly in the first position of equilibrium. After a time interval which is small compared to the partial interval, the tilting circle V ₂ returns to its first position. The rectifiers W ₁ and W ₂ bridged by the resistors R ₂₇ and R ₂₈ prevent any undesired influence between the circuits of the tubes V ₂ and F ₃ .

Dasselbe Verfahren wiederholt sich zu den Zeitpunkten 3 und 5, d. h., F₂ spricht an und F₃ spricht nicht an. Zum Zeitpunkt 4 kippt keiner der Kippkreise. Zu den Zeitpunkten 6 und 7, in welchen die Spannung von T₂ umgekehrt ist, spricht F₃ an und F₂ spricht nicht an. Auf diese Weise ist es möglich, Impulse konstanter Amplitude und geeigneten Vorzeichens zu erhalten, die zeitlich gleiche Abstände haben und die den Impulsen g₂, g₃ usw. von Fig. 2 c entsprechen. Im Moment, wo F₂ anspricht, tritt an der linken Anode ein positiver Impuls auf, der an das linke Gitter der Doppeltriode F₅ angelegt wird, und zwar über den Entkopplungswiderstand R₂₁ und den Kondensator C₈. Wenn die Röhre F₃ kippt, tritt ein negativer Impuls an der rechten Anode auf und wird über den Entkopplungswiderstand R₂₀ und den Kondensator C₁₁ an das rechte Gitter der Röhre F₅ angelegt. Das rechte Gitter ist über den Gitterableitwiderstand R₂₂ mit Erde verbunden oder mit einem Punkt etwas negativeren Vorspannungspotentials. Das linke Gitter der Röhre F₅ ist über den Gitterwiderstand R₂₃ mit dem negativen Pol einer Vorspannungsbatterie verbunden, wodurch die linke Hälfte der Röhre gesperrt wird, außer während der Intervalle, wenn positive Impulse von F₂ angelegt werden. Von den zwei Anoden von F₅ werden so verstärkte Impulse erhalten, die den Eingangsimpulsen entsprechen, die aber entgegengesetztes Vorzeichen haben. Die Konstanten werden so gewählt, daß die von jeder Anode der Röhre F₅ erhaltenen Impulse gleiche Amplituden haben. Die Anoden sind mit einem Übertragungsstromkreis über Entkopplungswiderstände R₁₉ und R₃₀, Kondensatoren C₉ und C₁₀ und einen gemeinsamen Widerstand R₂₁ verbunden. Die Ausgangsimpulse treten an den Anschlußklemmen Q auf.The same process is repeated at times 3 and 5, that is, F ₂ responds and F ₃ does not respond. At time 4, none of the tilting circles tilts. At times 6 and 7, at which the voltage of T _{2 is} reversed, F ₃ responds and F ₂ does not respond. In this way it is possible to obtain pulses of constant amplitude and suitable sign, which are spaced equally in time and which correspond to the pulses g ₂ , g ₃ , etc. of FIG. 2c. At the moment when F ₂ responds, a positive pulse occurs at the left anode, which is applied to the left grid of the double triode F ₅ via the decoupling resistor R ₂₁ and the capacitor C ₈ . When tube F ₃ tilts, a negative pulse occurs at the right anode and is applied to the right grid of tube F ₅ through decoupling resistor R ₂₀ and capacitor C ₁₁ . The grid on the right is connected to earth via the grid bleeder resistor R ₂₂ or to a point with a slightly more negative bias potential. The left grid of tube F ₅ is connected to the negative pole of a bias battery through grid resistor R ₂₃ , which disables the left half of the tube, except during the intervals when positive pulses are applied from F ₂ . Amplified pulses are thus obtained from the two anodes of F ₅ which correspond to the input pulses, but which have opposite signs. The constants are chosen so that the _{pulses received from each anode of the tube F 5} have equal amplitudes. The anodes are connected to a transmission circuit via decoupling resistors R ₁₉ and R ₃₀ , capacitors C ₉ and C ₁₀ and a common resistor _{R 21} . The output pulses appear at the Q terminals.

Bei der beschriebenen Anordnung erzeugt eine Vergrößerung der positiven Signalspannung oder Abnahme der negativen Signalspannung, welche an das Gitter der Röhre F₄ angelegt ist, einen negativen Ausgangsimpuls an den Anschlußklemmen Q, während eine Abnahme der positiven Signalspannung oder eine Zunahme der negativen Signalspannung einen positiven Ausgangsimpuls erzeugt.In the arrangement described, an increase in the positive signal voltage or a decrease in the negative signal voltage applied to the grid of the tube F ₄ produces a negative output pulse at the terminals Q, while a decrease in the positive signal voltage or an increase in the negative signal voltage produces a positive output pulse generated.

Anstatt, wie beschrieben, die positiven,, Null- oder negativen Impulse direkt zu verwenden, können diese Impulse zur Modulation eines Radiosenders verwendet werden, wobei die positiven und negativen Impulse dadurch unterschieden werden, daß sie zwei Radiosender mit unterschiedlichen Trägerfrequenzen modulieren.Instead of using the positive, zero or negative pulses directly as described, you can these pulses are used to modulate a radio station, being positive and negative Pulses can be distinguished by the fact that they have two radio stations with different carrier frequencies modulate.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Empfangsanordnung für die vom Sender (Fig. 3) ausgesandten Impulse. Die Impulse kommen an den Anschlußpunkten P₁ an und werden über Kondensatoren C₂₁, C₂₂ und Entkopplungswiderständen R₃₁ und R₃₆ an die Steuergitter der Doppelpentodenröhre F₆ angelegt.FIG. 4 shows an example of a receiving arrangement for the pulses emitted by the transmitter (FIG. 3). The pulses arrive at the connection points P ₁ and are applied to the control grid of the double pentode tube F ₆ _{via capacitors C 21} , C ₂₂ and decoupling resistors R ₃₁ and R ₃₆ .

Das linke Gitter ist über den Widerstand i?₃₃ geerdet. Der rechte Gitterwiderstand R₃₅ ist mit dem negativen Anschluß der Vorspannungsbatterie E₂ verbunden, um die rechte Hälfte der Röhre zu sperren. Wenn geeignete Spannungen an die anderen Elektroden angelegt werden, wird der bei P₁ ankommende negative Impuls eine plötzliche Stromverringerung in der linken Anode hervorrufen, während die Gitterstrombegrenzung verhindert, daß die positiven Impulse am linken Gitter irgendeinen merkbaren Effekt haben. In gleicher Weise werden die positiven Impulse an P₁ eine plötzliche Vergrößerung des Anodenstromes der rechten Röhre verursachen, während die an P₁ angelegten negativen Impulse nur die Begrenzungsspannung dieser Röhre vergrößern. Die an P₁ angelegten Impulse sollten eine genügende Amplitude haben, so daß die negativen Impulse die linke Anode sogar bei Vorhandensein von Geräusch vollständig sperren und daß die positiven Impulse an P₁ selbst bei Vorhandensein von Störgeräusch durch die Wirkung des Gitterstromes am rechten Gitter in ihren Spitzen begrenzt werden. Das linke Fanggitter ist über den Widerstand R₃₇ mit dem positiven Pol der Batterie E₁ verbunden, während das rechte Fanggitter über den Widerstand R₃₈ mit dem negativen Pol der Batterie 5 verbunden ist. Das erste Fanggitter ist über den KondensatorThe left grid is across the resistor i? ₃₃ grounded. The right grid resistor R ₃₅ is connected to the negative terminal of the bias battery E ₂ to block the right half of the tube. If appropriate voltages are applied to the other electrodes, the negative pulse arriving at P _{1 will} cause a sudden decrease in current in the left anode, while the grid current limitation prevents the positive pulses on the left grid from having any noticeable effect. Likewise, the positive pulses applied to P _{1 will} cause a sudden increase in the anode current of the right tube, while the negative pulses applied to P _{1 will} only increase the clamping voltage of that tube. The pulses applied to P ₁ should have a sufficient amplitude so that the negative pulses completely block the left anode even in the presence of noise and that the positive pulses on P ₁ in their Peaks are limited. The left safety gate is connected to the positive pole of the battery E ₁ via the resistor R ₃₇ , while the right safety gate is connected to the negative pole of the battery 5 via the resistor R _38. The first safety grid is over the capacitor

C₂₃ mit dem Anschluß A und das zweite Fanggitter ist über den Kondensator C₂₄ mit dem Anschluß B verbunden. Der Anschluß A ist mit einem nicht gezeigten örtlichen Impulsgenerator verbunden, der negative Impulse genügender Amplitude erzeugt, um die Spannung der Batterie .E₄ zu neutralisieren, wenn die Impulse vorhanden sind. In gleicher Weise ist der Anschluß B mit einem örtlichen Impulsgenerator verbunden, der genau zu denselben Zeiten wie der Impulsgenerator von A arbeitet, der aber positive Impulse genügender Amplitude erzeugt, um E₅ zu neutralisieren. Die Konstanten des Stromkreises sind so, daß nur dann, wenn ein negativer Impuls von A an das linke Fanggitter angelegt wird, ein negativer Impuls von P₁ eine Verringerung des Stromes in der linken Anode verursachen kann und daß nur während der Ankunft der örtlich erzeugten positiven Impulse an B die positiven Impulse von P₁ eine Vergrößerung des Stromes in der rechten Anode hervorbringen. Die an A und B angelegten örtlichen Impulse haben eine Dauer, die dem kurzen, in Fig. ι a gezeigten Zeitintervall d entspricht. Sie werden mittels eines örtlichen, nicht gezeigten Impulsoszillators erhalten, der durch einen von dem Stromkreis des Multivibrators V₁ von Fig. 3 abgeleiteten Pilotstrom in bekannter Weise synchronisiert wird. Die Röhre V₆ wirkt so als eine Torröhre, da sie nur auf die positiven oder negativen Impulse während der Periode d ansprechen kann. Das Störgeräusch am Empfangsende kann, solange die Amplitude geringer ist als der entsprechende Wert -\-n (Fig. ia), die Impulse nicht beeinflussen, die im Ausgang der Röhre V₆ entstehen, obgleich das Geräusch unter Umständen die Amplitude oder Phase der ankommenden Impulse verändern kann.C ₂₃ to terminal A and the second catching grid is connected to terminal B _{via capacitor C 24} . Terminal A is connected to a local pulse generator, not shown, which generates negative pulses of sufficient amplitude _{to neutralize the voltage of battery .E 4} when the pulses are present. In the same way, the terminal B is connected to a local pulse generator which works exactly at the same times as the pulse generator of A , but which generates positive pulses of sufficient amplitude to neutralize E _5. The constants of the circuit are such that only when a negative pulse from A is applied to the left catching grid, a negative pulse from P _{1 can} cause a reduction in the current in the left anode, and that only during the arrival of the locally generated positive ones Impulses at B the positive impulses from P ₁ produce an increase in the current in the right anode. The local pulses applied to A and B have a duration which corresponds to the short time interval d shown in FIG. They are obtained by means of a local pulse oscillator, not shown, which is synchronized in a known manner by a pilot current derived from the circuit of the multivibrator V _{1 of FIG.} The tube V ₆ thus acts as a gate tube in that it can only respond to the positive or negative pulses during period d . The noise at the receiving end, as long as the amplitude is less than the corresponding value - \ - n (Figure IA.), The pulses do not affect that arise in the output of the tube V _6, although the noise under certain circumstances the amplitude or phase of the incoming Can change impulses.

Die positiven Impulse von der linken Anode der Röhre V₆ und die negativen Impulse von der rech-The positive impulses from the left anode of the tube V ₆ and the negative impulses from the right

jo ten Anode werden über entsprechende Entkopplungswiderstände A₃₉ und R₁₀ und Blockkondensatoren C₂₅ und C₂₆ an ein Tiefpaßfilter F₁ angelegt und dann an einen Belastungswiderstand 41. Das Filter F₁ erzeugt die nötige Summation, wie in bezug auf Fig. 2 c erläutert ist, und entfernt auch die Hochfrequenzkomponente der Impulse, so daß im Belastungswiderstand R_iX die in Fig. 2 c gezeigte wiedergewonnene Welle erhalten wird. Dieses Filter sollte vorzugsweise keine geringere Grenz-jo th anode are applied via appropriate decoupling resistors A ₃₉ and R ₁₀ and blocking capacitors C ₂₅ and C ₂₆ to a low-pass filter F ₁ and then to a load resistor 41. The filter F ₁ generates the necessary summation, as explained with reference to FIG. 2c and also removes the high frequency component of the pulses so that the recovered wave shown in Fig. _{2c is obtained} in the load resistor R iX. This filter should preferably not have a lower limit

;o frequenz als etwa 3000 Hz haben.; o have frequency than about 3000 Hz.

Die Signalspannungen an den Klemmen von R_tl werden dann durch die Röhre V₁ verstärkt, und die so erhaltenen verstärkten Signale werden über den Transformator T₃ an die Anschlußklemmen Q₁ The signal voltages at the terminals of R _tl are then amplified through the tube V ₁ and the amplified signals thus obtained are passed through the transformer T ₃ to the terminals Q ₁

,5 einer Telefonleitung angelegt., 5 created on a telephone line.

Ein alternatives Verfahren zur Erzeugung der Impulse im Sender (Fig. 3) ist möglich. Es wird daran erinnert, daß die durch den Transformator T₁ gehende Signalwelle durch die Elemente C₇ An alternative method for generating the pulses in the transmitter (Fig. 3) is possible. Recall that the signal wave passing through _{transformer T 1} _{passes through elements C 7}

ο und R₂₅ vor der Anlegung an die Röhre F₄ differenziert wird, um eine Spannung zu erzeugen, die proportional der Neigung der Signalwelle ist, so daß, wenn diese Neigung größer als ein gegebener Betrag und positiv ist (oder negativ), positive (oder negative) Impulse erzeugt werden, und wenn die Neigung geringer als dieser Betrag ist, kein Impuls erzeugt wird. Bei dem alternativen Verfahren wird kein Differentiationskreis verwendet, sondern die Neigung der Welle wird in unterschiedlicher Weise bestimmt. Dies ist in Fig. S dargestellt, welche eine Abänderung des Teiles von Fig. 3 zeigt, welcher zur Röhre V₁ gehört. Die übrigen Elemente sind unverändert, und die in Fig. 5 gezeigten Elemente tragen dieselbe Bezugsziffer. o and R ₂₅ is differentiated before being applied to tube F ₄ to produce a voltage proportional to the slope of the signal wave, so that if this slope is greater than a given amount and positive (or negative), positive ( or negative) pulses are generated, and if the slope is less than this amount, no pulse is generated. In the alternative method, no differentiation circle is used, but the inclination of the wave is determined in different ways. This is shown in FIG. 5, which shows a modification of the part of FIG. 3 which belongs to the tube V ₁ . The remaining elements are unchanged and the elements shown in FIG. 5 have the same reference numerals.

Ein örtlicher Empfänger des in bezug auf Fig. 4 beschriebenen Typs (mit Ausnahme, daß die Röhre V₇ und der Transformator T₃ weggelassen sind) ist durch das Kästchen H gezeigt. Die Eingangsklemmen P₁ sind mit den Ausgangsklemmen Q des Senders verbunden, und der Verbindungspunkt des Filters F₁ mit dem Belastungswiderstand R_tl ist über einen Entkopplungswiderstand R₅₂ mit dem Steuergitter der Röhre V_i verbunden. Die Sekundärwicklung des Transformators T₁ ist ebenfalls über einen Entkopplungswiderstand R₅₃ mit dem Steuergitter verbunden. Weiterhin sind Gitter und Kathodenwiderstände R_5i und R₅₅ für die Röhre V₁ vorgesehen.A local receiver of the type described with reference to FIG. 4 (except that tube V ₇ and transformer T _{3 are} omitted) is shown by box H. The input terminals P ₁ are connected to the output terminals Q of the transmitter, and the connection point of the filter F ₁ with the load resistor R _tl is connected to the control grid of the tube V _i via a decoupling resistor R ₅₂ . The secondary winding of the transformer T ₁ is also connected to the control grid via a decoupling resistor R _53. Furthermore, grid and cathode resistors R _5i and R _{55 are provided} for the tube V ₁ .

Wie schon in Verbindung mit der Anordnung in Fig. 3 erläutert, erzeugt eine an das Gitter der Röhre F₄ angelegte, sich vergrößernde positive Signalspannung einen negativen Impuls an den Ausgangsklemmen Q. Infolge des Umkehreffektes der Röhre V₆ im Empfänger von Fig. 4 ergibt eine Folge von negativen Impulsen eine positive Spannung im Ausgang des Filters F₁. Aus später beschriebenen Gründen ist bei der Anordnung von Fig. 5 erforderlich, daß eine positive Vergrößerung der an das Gitter der Röhre V_i angelegten Signalspannung eine negative Spannung im Ausgang des Filters F₁ aufbaut. Aus diesem Grund sind die Verbindungen einer Wicklung des Transformators T₂ umgekehrt, verglichen mit Fig. 3, so daß eine positive Signalspannung am Gitter der Röhre V₁ eine positive Vorspannung an die Röhre V₂ über den Widerstand R₇ und eine negative Vorspannung an die Röhre V₃ über den Widerstand R₁₂ anlegt.As already explained in connection with the arrangement in FIG. 3, an increasing positive signal voltage applied _{to the grid of the tube F 4} produces a negative pulse at the output terminals Q. As a result of the reverse effect of the tube V ₆ in the receiver of FIG a sequence of negative pulses creates a positive voltage at the output of the filter F ₁ . For reasons to be described later, the arrangement of FIG. 5 requires that a positive increase in the signal voltage applied to the grid of the tube V _i build up a negative voltage at the output of the filter F _1. For this reason, the connections of one winding of the transformer T _{2 are} reversed compared to FIG. 3, so that a positive signal voltage on the grid of the tube V _{1 has} a positive bias on the tube V ₂ via the resistor R ₇ and a negative bias on the Tube V _{3 is applied} across resistor R ₁₂ .

Um die Wirkungsweise der Schaltung zu erläutern, wird zunächst angenommen, daß die an das Steuergitter der Röhre F₄ angelegte Signalspannung Null ist und daß kein Impuls an den Klemmen Q erzeugt worden ist. Bei der nächsten Operation des Multivibrators (Röhre V₁, Fig. 3) sei die an die Röhre F₄ angelegte Signalspannung positiv. Infolge der Vertauschung der Verbindungen des Transformators T₂ wird dies die Betätigung des Kippkreises F₃ verursachen und nicht des Kippkreises F₂, welcher unbeeinflußt bleibt. Deshalb tritt ein positiver Impuls an den Ausgangsklemmen Q auf, und ein entsprechender negativer, integrierter Impuls wird deshalb an den Widerstand R₅₂ angelegt, der entgegengesetztes Vorzeichen zu der über den Transformator T₁ angelegten Signalspannung hat.In order to explain the operation of the circuit, it is first assumed that the _{signal voltage applied to the control grid of the tube F 4 is} zero and that no pulse has been generated at the Q terminals. During the next operation of the multivibrator (tube V ₁ , FIG. 3), the signal voltage applied _{to tube F 4 is positive.} As a result of the interchanging of the connections of the transformer T ₂ , this will cause the activation of the breakdown circuit F ₃ and not the breakdown circuit F ₂ , which remains unaffected. Therefore, a positive pulse occurs at the output terminals Q , and a corresponding negative, integrated pulse is therefore applied to the resistor R ₅₂ , which has the opposite sign to the signal voltage applied across the transformer T _1.

409 715/9409 715/9

Durch die aufeinanderfolgende Operationen des Multivibrators F₁ an den Klemmen Q erzeugten Impulse werden so durch das Filter .F₁ zusammen addiert und an die Röhre V₁ in Opposition zu der Signalspannung angelegt. So lange, wie die letztere sich von der integrierten Impulsspannung um mindestens den vorbestimmten Wert e unterscheidet, wird an den Klemmen Q durch den Kippkreis V₃ ein neuer positiver Impuls erzeugt. WennThe pulses generated by the successive operations of the multivibrator F ₁ at the terminals Q are thus added together by the filter .F ₁ and applied to the tube V ₁ in opposition to the signal voltage. As long as the latter differs from the integrated pulse voltage by at least the predetermined value e , a new positive pulse is generated at the terminals Q by the breakover circuit V _3. if

ίο jedoch die Signalspannung unter die integrierte Impulsspannung fällt (d. h. weniger positiv oder negativer dazu wird), spricht der andere Kippkreis V₂ an, und es wird ein negativer Impuls erzeugt, wie schon beschrieben. Wenn jedoch die Spannungsdifferenz geringer als e ist, wird kein Impuls erzeugt werden.However, if the signal voltage falls below the integrated pulse voltage (ie it becomes less positive or more negative), the other breakover circuit V ₂ responds and a negative pulse is generated, as already described. However, if the voltage difference is less than e , no pulse will be generated.

Irn Falle von Fig. 5 werden positive Impulse erzeugt, wenn die Signalspannung sich vergrößert, und negative Impulse, wenn sie abnimmt, so daß das Vorzeichen der erzeugten Impulse bestimmt, ob die Neigung der Signalwelle positiv oder negativ ist, und das Fehlen der Impulse zeigt an, daß die Neigung geringer ist als ein vorbestimmter Betrag.In the case of Fig. 5, positive pulses are generated, when the signal voltage increases, and negative pulses when it decreases, so that the sign of the generated pulses determines whether the slope of the signal wave is positive or negative and the absence of the pulses indicates that the slope is less than a predetermined amount.

Fig. 5 erzeugt also Impulse entgegengesetzten Vorzeichens gegenüber den durch Fig. 3 erzeugten Impulsen.FIG. 5 thus generates pulses of opposite sign to those generated by FIG. 3 Impulses.

Die Anordnung von Fig. 5 weist eine Gegenkopplung auf. Die Impulse werden in dem örtlichen Empfänger gespeichert und erzeugen eine Gegenspannung, die sich von der Signalspannung niemals mehr als um einen kleinen Betrag unterscheidet. Wenn der Empfänger am Empfangsende der Leitung genau von demselben Typ ist wie der örtliche Empfänger H, wird eine Verzerrung infolge der Empfangskreise, des Filters usw. automatisch innerhalb der Grenzen eliminiert, die durch das verwendete Teilintervall gesetzt sind. Dies ist der hauptsächliche Vorteil der abgeänderten Anordnung von Fig. 5. Um die Impulse zu übertragen, welche in der erläuterten Weise ein Signal definieren, welches ein Frequenzband von 3000 Hz einnimmt, ist es notwendig, eine totale Bandbreite von ungefähr 30 000 Hz vorzusehen. Dies ist der Preis, welcher für eine vollständige Störgeräuschunterdrückung gezahlt werden muß.The arrangement of FIG. 5 has negative feedback. The pulses are stored in the local receiver and generate an opposing voltage which never differs from the signal voltage by more than a small amount. If the receiver at the receiving end of the line is exactly of the same type as the local receiver H, distortion due to the receiving circuits, the filter, etc. is automatically eliminated within the limits set by the sub-interval used. This is the main advantage of the modified arrangement of Fig. 5. In order to transmit the pulses which, in the manner explained, define a signal which occupies a frequency band of 3000 Hz, it is necessary to provide a total bandwidth of approximately 30,000 Hz. This is the price that has to be paid for complete noise suppression.

Ein unterschiedliches Verfahren zur Erzeugung der Impulse ist in Fig. 6 gezeigt. Kurze positive Impulse werden an den Anschluß P angelegt und dann über einen Umkehr- und Torkreis i?G an die Ausgangsklemme Q, mit welcher die abgehende Leitung verbunden ist. Der Torkreis ist normalerweise blockiert und wird durch zwei gleiche Steuerkreise A und B betätigt. Der Kreis B besteht aus einer Verstärkerröhre V₈, an welche die Signalwelle vom Anschluß P an das Steuergitter der Röhre angelegt wird. Der Kreis A besteht aus einer gleichen Röhre F₉, an deren Steuergitter eine am Punkt α durch einen mit der Klemme Q verbundenen Integrationskreis / erzeugte Spannung angelegt wird. Dieser Kreis integriert die Impulse, welche auf die Leitung gegeben werden.A different method for generating the pulses is shown in FIG. Short positive pulses are applied to the connection P and then via an inverse and gate circuit i? G to the output terminal Q, to which the outgoing line is connected. The gate circuit is normally blocked and is operated by two identical control circuits A and B. The circuit B consists of an amplifier tube V ₈ to which the signal wave from port P is applied to the control grid of the tube. The circuit A consists of the same tube F ₉ , to whose control grid a voltage generated at point α by an integration circuit / connected to terminal Q is applied. This circle integrates the impulses that are given to the line.

Der Torkreis RG bleibt blockiert, weil die von den Röhren V₈ und V₉ daran angelegten Potentiale gleichbleiben. Wenn jedoch die durch den Kreis B angelegte Signalspannung die durch den Kreis A integrierte angelegte Spannung übersteigt, wird der Torkreis geöffnet und gestattet den Durchtritt eines positiven Impulses an die Leitung ohne Umkehrung. Wenn jedoch die Signalspannung geringer ist als die integrierte Spannung, wird der Torkreis wieder geöffnet, aber in diesem Fall kehrt er die Impulse um und sendet einen negativen Impuls an die Leitung.The gate circuit RG remains blocked because the potentials applied to it by the tubes V ₈ and V _{9 remain the same.} However, if the signal voltage applied by circuit B exceeds the applied voltage integrated by circuit A , the gate circuit is opened and allows a positive pulse to pass on the line without reversal. However, if the signal voltage is less than the integrated voltage, the gate circuit is reopened, but in this case it reverses the pulses and sends a negative pulse on the line.

Dies ist aus Fig. 8 ersichtlich, welche die Veränderung der Signalspannung (Kurve P) und der integrierten Spannung (Kurve α) in Abhängigkeit der Zeit zeigt. An jeden der äquidistanten Zeitaugenblicke t„, t_n+1.. .t_n+ia wird ein positiver oder negativer Impuls auf die Leitung gesendet werden, wie es durch den Torkreis RG bestimmt wird. Zu den Zeitmomenten t_n, t_{n + 1} und t_n+2 liegt die Kurve P über der Kurve a, und es wird ein positiver Impuls auf die Leitung gegeben. Zum Zeitpunkt t_n+3 liegt die Kurve P jedoch unter der Kurve a, so daß ein negativer Impuls ausgesandt wird und die integrierte Spannung verringert wird. Zum Zeitpunkt t_n+i liegt die Kurve P wieder über der Kurve a, so daß ein positiver Impuls ausgesandt wird. Ebenfalls werden positive Impulse zu den Zeitaugenblicken t_n+5 und f_n+10 und negative Impulse an den übrigen Zeitaugenblicken ausgesandt. Diese Impulse sind auf der Linie Q von Fig. 8 gezeigt.This can be seen from FIG. 8, which shows the change in the signal voltage (curve P) and the integrated voltage (curve α) as a function of time. At each of the equidistant time instants t 1, t _{n + 1} ... t _{n + ia} , a positive or negative pulse will be sent on the line, as determined by the gate circuit RG . At the time moments t _n , t _{n + 1} and t _{n + 2} , curve P lies above curve a, and a positive pulse is applied to the line. At time t _{n + 3} , however, curve P lies below curve a, so that a negative pulse is emitted and the integrated voltage is reduced. At time t _{n + i} , curve P is again above curve a, so that a positive pulse is emitted. Positive pulses are also sent out at the time instants t _{n + 5} and f _{n + 10} and negative pulses at the other time instants. These pulses are shown on line Q of FIG.

Der Umkehr- und Torstromkreis RG besteht aus zwei Torröhren F₁₀ und F₁₁ und einer Umkehrröhre F₁₂. Die Kathode von F₁₀ ist mit der Anode von F₈ und über eine negative Vorspannungsquelle B₂ mit dem Steuergitter von F₁₁ verbunden. Die Kathode von F₁₁ ist mit der Anode der Röhre F₉ und über eine negative \^rorspannungs- io< quelle .E₁ mit dem Steuergitter von F₁₀ verbunden. Die Anode von F₁₁ ist an den Anschluß Q geschaltet, und die Anode von F₁₀ ist über die Umkehrröhre F₁₂ ebenfalls mit Q verbunden. Wenn die durch die Röhren F₈ und F₉ angelegten Spannun- 10; gen gleich sind, sind beide Torröhren F₁₀ und F₁₁ blockiert. Wenn jedoch die Signalspannung höher ist als die Spannung am Punkt a, wird die durch die Röhre F₉ an den Torstromkreis angelegte Spannung höher sein als die durch die Röhre F₈ m angelegte Spannung, so daß die Torröhre F₁₀ geöffnet wird und ein Impuls an die Umkehrröhre F₁₂ geliefert wird. Dieser Impuls, der beim Durchtritt durch die Torröhre F₁₀ in seiner Polarität umgekehrt würde, wird durch die Röhre F₁₂ erneut ii; in der Polarität umgekehrt und tritt als ein positiver Impuls am Anschlußpunkt Q auf. Wenn jedoch die Signalspannung niedriger ist als die Spannung am Punkt a, wird die andere Torröhre F₁₁ geöffnet und gibt einen negativen Impuls direkt an 12' den Anschlußpunkt Q. The reversing and gate circuit RG consists of two gate tubes F ₁₀ and F ₁₁ and one reversing tube F ₁₂ . The cathode of F ₁₀ is connected to the anode of F ₈ and via a negative bias voltage source B ₂ to the control grid of F _11. The cathode of F ₁₁ is connected to the anode of the tube F ₉ and a negative \ ^r orspannungs- io <source .E ₁ with the control grid of F _10th The anode of F ₁₁ is connected to terminal Q and the anode of F ₁₀ is also connected to Q via the inverted tube F ₁₂ . When the voltages applied through the tubes F ₈ and F ₉ are 10; gen are the same, both gate tubes F ₁₀ and F _{11 are} blocked. However, if the signal voltage is higher than the voltage at point a, the voltage applied to the gate circuit through the tube F _{9 will be} higher than the voltage applied through the tube F ₈ m, so that the gate tube F _{10 is} opened and a pulse on the return tube F _{12 is} supplied. This pulse, the polarity of which would be reversed when passing through the gate tube F ₁₀ , is again _{transmitted by the tube F 12;} reversed in polarity and appears as a positive pulse at junction Q. If, however, the signal voltage is lower than the voltage at point a, the other gate tube F _{11 is} opened and gives a negative pulse directly to connection point Q 12 '.

Der Integrationskreis / besteht aus einer Eingangsröhre F₁₃ und zwei in Serie verbundenen Integrationsröhren F₁₄ und F₁₅. Der Verbindungspunkt der Kathode von F₁₄ mit der Anode von F₁₅ ist 12, der Punkt a, und ein Speieherkondensator C ver-The integration circuit / consists of an input _{tube F 13} and two integration tubes F ₁₄ and F ₁₅ connected in series. The connection point of the cathode of F ₁₄ with the anode of F ₁₅ is 12, point a, and a storage capacitor C is

bindet diesen Punkt mit einem Punkt festen Potentials. Der Punkt α ist auch mit dem einstellbaren Kontakt eines hochohmigen Potentiometers Z₂ verbunden, welches über einer Hochspannungsquelle liegt.ties this point to a point of fixed potential. The point α is also connected to the adjustable contact of a high-resistance potentiometer Z ₂ , which is above a high-voltage source.

Die Röhre F₁₃ weist einen Widerstand auf, der in Serie mit der Kathode verbunden ist, und einen Widerstand, der in Serie mit der Anode verbunden ist; die Widerstände sind entsprechend mit denThe tube F ₁₃ has a resistor connected in series with the cathode and a resistor connected in series with the anode; the resistances are corresponding with the

ίο Steuergittern der Röhren F₁₄ und F₁₅ verbunden. Diese Röhren sind so vorgespannt, daß sie beide gesperrt sind, wenn nicht ein Impuls über die Röhre F₁₃ angelegt wird. Ein an das Steuergitter der Röhre F₁₃ angelegter positiver Impuls entsperrt die Röhre F₁₄, welche dann den Teil des Potentiometers Z₂ hohen Potentials überbrückt, wodurch der Kondensator C positiv geladen wird und das Potential am Punkt α erhöht wird. Ein negativer Impuls wird jedoch die Röhre F₁₅ öffnen,ίο Control grids of tubes F ₁₄ and F ₁₅ connected. These tubes are so biased that they are locked both, if not, a pulse across the tube F is applied. ₁₃ A positive pulse applied to the control grid of the tube F ₁₃ unlocks the tube F ₁₄ , which then bridges the high potential part of the potentiometer Z ₂ , whereby the capacitor C is positively charged and the potential at point α is increased. However, a negative pulse will open _{tube F 15,}

ao welche den Teil des Potentiometers Z₂ niedrigen Potentials überbrückt, wodurch der Kondensator C negativ geladen wird und das Potential am Punkt a erniedrigt wird. Das Potentiometer Z₂ sollte so eingestellt sein, daß das anfängliche Potential (ehe irgendein Puls erzeugt wird) des Punktes α ungefähr halb so groß ist wie das Potential der Hochspannungsquelle, und sein Widerstandswert sollte so hoch sein, daß der Kondensator C sich zwischen den Impulsen nicht merklich entlädt.ao which bridges the part of the potentiometer Z ₂ low potential, whereby the capacitor C is negatively charged and the potential at point a is lowered. The potentiometer Z ₂ should be set so that the initial potential (before any pulse is generated) of the point α is about half the potential of the high voltage source, and its resistance should be so high that the capacitor C is between the pulses not noticeably discharged.

Es ist ersichtlich, daß der Kondensator die über die Röhre F₁₃ angelegten Impulse summiert und das in Kurve α in Fig. 8 gezeigte Potential annehmen wird. Diese Kurve folgt der Signalwelle P sehr eng und unterscheidet sich niemals um mehr als einen kleinen Wert davon.It can be seen that the capacitor sums the pulses applied _{across the tube F 13} and will assume the potential shown in curve α in FIG. This curve follows the signal wave P very closely and never differs therefrom by more than a small amount.

Ein entsprechender Empfänger ist in Fig. 7 gezeigt und mit dem fernen Anschlußpunkt P₁ der Leitung verbunden. Er weist die Elemente Ir, Ar auf, die praktisch dieselben sind wie die Elemente / und A des Senders. Ein Tiefpaßfilter F liegt in Serie mit dem Anodenkreis der Röhre F₉ in Ar, um die Hochfrequenzkomponente aus der Kurve a zu entfernen. Die neugewonnene Signalwelle wird vom Anschlußpunkt Q₁ erhalten.A corresponding receiver is shown in FIG. 7 and is connected to the remote connection point P _{1 of} the line. It has the elements Ir, Ar , which are practically the same as the elements / and A of the transmitter. A low pass filter F is in series with the anode circuit of the tube F ₉ in Ar to remove the high frequency component from the curve a . The newly acquired signal wave is obtained from the connection point Q ₁ .

Wie im Falle von Fig. 4 kann der Empfänger mit geeigneten Torkreisanordnungen (nicht gezeigt) versehen sein, um ihn nur zu den Zeiten empfindlich zu machen, wenn ein Impuls erwartet wird, um dadurch die Einführung irgendeines Störgeräusches zu verhindern.As in the case of Fig. 4, the receiver can be equipped with suitable gate circuit arrangements (not shown) be provided to make it sensitive only at the times when an impulse is expected to thereby prevent the introduction of any background noise.

Obgleich diese Anordnung die Signale nur durch die Verwendung positiver und negativer Impulse übertragen kann, können die Blockierungsvorspannungen der Röhren F₁₀ und F₁₁ so eingestellt werden, daß sie gesperrt bleiben, bis die Differenz zwischen den Kurven P und α (Fig. 8) in den Augenblicken der Impulsanlegung an die Eingangsklemme G einen vorbestimmten Wert e überschreitet wie im Falle von Fig. 3, so daß keine Impulse nach der Leitung übertragen werden, bis der Wert e überschritten ist.Although this arrangement can only transmit the signals using positive and negative pulses, the blocking biases of tubes F ₁₀ and F _{11 can} be adjusted to remain blocked until the difference between curves P and α (Fig. 8) in FIG the instant the pulse is applied to the input terminal G exceeds a predetermined value e , as in the case of FIG. 3, so that no pulses are transmitted to the line until the value e is exceeded.

Da nur ein positiver oder ein negativer Impuls verwendet wird, wird es klar sein, daß der Informationsbetrag, welcher durch die Impulse über die Signalwelle gegeben werden kann, begrenzt ist. Das erfindungsgemäße Prinzip kann jedoch erweitert werden, indem ein Impulspaar verwendet wird, von dem jeder Impuls positiv oder negativ sein kann, um eine bessere Information über die Signalwelle in jedem Moment zu geben. Zum Beispiel kann folgender Code verwendet werden:Since only a positive or a negative pulse is used, it will be clear that the amount of information, which can be given by the impulses via the signal wave is limited. The principle according to the invention can, however, be expanded by using a pair of pulses each pulse of which can be positive or negative to get better information about the To give signal wave in every moment. For example, the following code can be used:

+ + Signalamplitude schnell ansteigend,+ + Signal amplitude increasing rapidly,

+ — Signalamplitude langsam ansteigend,+ - signal amplitude slowly increasing,

h Signalamplitude langsam abfallend,h signal amplitude slowly decreasing,

Signalamplitude schnell abfallend.Signal amplitude falling rapidly.

Dies kann durch Verdopplung der Elemente A, B, RG und / von Fig. 6 erreicht werden, indem der zweite Satz die Eingangsimpulse etwas später als der erste Satz erhält. In bezug auf Fig. 8 wird verständlich sein, daß, wenn die Ladefähigkeit des Kondensators C vergrößert wird, z. B. durch Verringerung seiner Kapazität, die α-Kurve im Intervall zwischen den Zeitpunkten t_n und t_n+1 zum Kreuzen mit der Kurve P gebracht werden kann, so daß an der Stelle t_n+1 ein negativer Impuls anstatt eines positiven Impulses ausgesandt wird. Wenn deshalb der zweite Elementensatz mit einem kleineren Kondensator C ausgerüstet ist als der erste Satz, wird der zweite Impuls des nach der Leitung gegebenen Impulspaares nur dann ein positiver Impuls sein, wenn sich die Amplitude der Signalwelle schnell vergrößert. Wenn die Amplitude sich langsam vergrößert, wird der erste Elementensatz einen positiven Impuls erzeugen, der zweite Elementensatz jedoch einen negativen Impuls. Gleichfalls wird, wenn die Signalamplitude abnimmt, der zweite Impuls des Impulspaares nur dann ein negativer Impuls sein, wenn die Abnahme schnell erfolgt, anderenfalls wird ein positiver Impuls erzeugt.This can be achieved by doubling elements A, B, RG and / of Fig. 6, with the second set receiving the input pulses a little later than the first set. Referring to Fig. 8, it will be understood that as the charging capacity of the capacitor C is increased, e.g. B. by reducing its capacity, the α-curve in the interval between the times t _n and t _{n + 1} to cross with the curve P, so that at the point t _{n + 1} a negative pulse instead of a positive pulse emitted will. Therefore, if the second set of elements is equipped with a smaller capacitor C than the first set, the second pulse of the pulse pair given after the line will only be a positive pulse if the amplitude of the signal wave increases rapidly. If the amplitude increases slowly, the first set of elements will generate a positive pulse, but the second set of elements will generate a negative pulse. Likewise, if the signal amplitude is decreasing, the second pulse of the pair of pulses will only be a negative pulse if the decrease is rapid, otherwise a positive pulse will be generated.

Wie im Falle von Fig. 3 können die nach dem Empfänger übertragenen Impulse durch Modulation von Trägerwellen zweier unterschiedlicher Frequenzen entsprechend den positiven und negativen Impulsen übertragen werden.As in the case of Fig. 3, the pulses transmitted to the receiver can be modulated of carrier waves of two different frequencies corresponding to the positive and negative Pulses are transmitted.

Es wird klar sein, daß die Perioden, welche die Zeitaugenblicke, zu denen Impulse ausgesendet werden können, trennen, für Impulse verwendet werden können, die zu anderen Kanälen gehören, wodurch ein Mehrkanalnachrichtensystem erhalten wird, in welchem jeder Kanal Impulse gemäß vorliegender Erfindung verwendet.It will be clear that the periods, which are the instants of time, at which impulses are emitted can, separate, can be used for pulses belonging to other channels, whereby a multi-channel messaging system is obtained in which each channel has pulses in accordance with the present Invention used.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Device for the transmission of electrical waves, in which the waveform is scanned in the transmitter at certain times and in which a signal dependent on the instantaneous amplitude value of the wave is transmitted to the receiver, characterized in that the signal wave is transmitted

is simulated by equidistant pulses and that pulses of a sign are sent out when the instantaneous value of the signal wave changes in one direction, and Pulses with opposite signs are sent out when the instantaneous value the wave changed in the opposite direction.

2. Device according to claim i, characterized in that that the signaling time is divided into a series of equal sub-periods, that a pulse at the end of a given one Partial period is sent if the signal instantaneous value is during this partial period has changed by more than a certain amount, and that the sign of the pulse is determined by the sign of the change in the instantaneous value.

3. Device according to claim 1, characterized in that that the sign of any given pulse by the sign of the difference between the integrated amplitudes of all previous pulses and the signal instantaneous value at the time of occurrence of the given Impulse is determined.

4. Device according to claim i, characterized in that that the transmitted pulses are positive or negative, in accordance with a special code which the changes recorded in the signal wave.

5. Device according to claim 4, characterized in that in accordance with the Code at instants predetermined for the emission of pulses, pulses are missing and not be transferred.

6. Device according to claim 1, characterized in that that the transmitter has means for differentiating the signal wave, furthermore a generator for generating equidistant ones Impulses, which can be positive or negative, means for the application of the differentiated Signal wave to the generator in such a way that it generates a positive pulse, when the amplitude of the differentiated signal wave has a sign and a negative one Pulse when the amplitude of the differentiated signal wave has the opposite sign has, and means for transmitting the pulses generated in the generator via a communication medium.

7. Device according to claim 3, characterized in that the transmitter means for Combination of the integrated pulse amplitude in the opposite sense with the instantaneous signal value comprises, in order to generate a difference amplitude, furthermore a generator for equidistant pulses, which are positive or negative and means for applying the differential amplitude to the generator in such that it generates a positive pulse when said difference amplitude has a sign, and a negative pulse if said difference amplitude has the opposite sign, and means for the emission of the generated in the generator Impulses through a news medium.

8. Device according to claim 6 or 7, characterized in that means are provided to prevent the generator from generating any pulse, if not the Size of said amplitude or said difference amplitude has a special one Value exceeds.

9. Device according to claim 6, 7 or 8, characterized in that the generator means for the generation of a sequence of equidistant pulses which has a given sign also have a pair of normally blocked trigger circuits, the pulses opposite Generate a sign if they respond to a corresponding one of the equidistant Impulses become permeable, and furthermore means for the application of the differentiated ones Wave or the mentioned difference amplitude to one or the other of the tilting circles unlock, depending on whether the amplitude of the differentiated wave or the said difference amplitude is positive or negative.

10. Device according to claim 3, characterized in that the transmitter has the following parts comprises: means for integrating the pulses, a generator for generating equidistant ones Impulses, which can be positive or negative, means for the application of the integrated Pulse amplitude and the signal wave to said generator in such a way that it generates an impulse of one sign or the opposite sign, depending on whether the integrated amplitude is greater or less than the instantaneous signal value, and Means for transmitting the pulses generated by the generator over a communications medium.

11. Device according to claim 10, characterized characterized in that said generator comprises the following parts: means for generating a series of equidistant pulses of a given sign, usually a pair blocked amplifier, means for applying the pulses to the input circuits of both Amplifiers, means for applying the signal wave and the integrated pulse amplitude to both amplifiers in such a way that one or the other of the amplifiers opens becomes, depending on whether the integrated pulse amplitude is greater or less than the instantaneous value of the signal wave and means for applying the amplified pulses to the communication medium from one Repeater directly and from the other repeater via an inverter.

12. Device according to claim 11, characterized characterized in that each amplifier has an electron tube, the cathode of which has the control grid of the other tube is coupled, and that the signal wave and the integrated

Pulse amplitude corresponding to the cathode of said tube via individual amplifier circuits be created.

13. Device according to claim 12, characterized by means of biasing said tubes in such a way that none of the tubes becomes permeable, if not the difference between the integrated pulse amplitude and the instantaneous signal value exceeds a predetermined value.

14. Device according to claim 1, characterized by a receiver with means for receiving the pulses that make up the signal wave mark, and means for integrating the pulses in such a way that they generate a simulated wave that is an almost exact replica of the said signal wave.

15. Device according to claim 14, characterized characterized in that the integrating means consists of a storage capacitor, that means are provided for applying the pulses of a sign to the charge on the capacitor to enlarge, and for the application of the impulses of the other sign to his To reduce charge, and that means for deriving the simulated wave from the capacitor are provided.

16. Device according to claim 14 or 15, characterized by gate circuits to make the receiver insensitive, except at the moments when pulses can be received.

17. Device according to claim 1, characterized characterized in that the pulses correspond to the positive and negative sign two Carrier waves of different frequencies that modulate the modulated carrier waves over a message medium are transmitted and that means for demodulation in the receiver of the carrier waves are provided to recover the positive and negative pulses.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings