DE710721C - Vorrichtung zum Erzeugen eines periodischen Stromes bzw. einer periodischen Spannung - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Erzeugen eines periodischen Stromes bzw. einer periodischen Spannung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines periodischen Stromes oder einer solchen Spannung mit einer Amplitude A, die auf die in Fig. i dargestellte Weise mit der Zeit t zunimmt.
• Es ist bereits bekannt, eine solche Spannung dadurch zu erzeugen, daß ein Kondensator über eine Entladungsröhre mit stark negativ vorgespanntem und von einer sinusförmigen Spannung gesteuertem Gitter sprungweise aufgeladen wird. Nach einer gewissen Anzahl von Spannungssprüngen.- wird der Kondensator durch :eine zweite in.- derselben Weise, doch mit niederer Frequenz gesteuerte Röhre entladen, so daß der Anfangszustand wiederhergestellt wird.
• Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß der Strom durch die erstgenannte Entladungsröhre nicht konstant ist. Einerseits hängt er von dem zeitlichen Wert der Gitterspannung ab, wodurch die Ecken der Treppenkurve abgerundet werden; andererseits hängt der Strom von der Anodenspannung ab, welche mit zunehmender Ladespannung des Kondensators abnimmt, wodurch die Höhe der Treppen nach oben hin verringert wird. Obendrein ist zur Synchronisierung der Sprungfrequenz auf die niedere Frequenz eine getrennte Vorrichtung zur Frequenzteilung oder Vervielfachung notwendig.
• Es sind weiterhin teilweise mechanische Methoden zur Erzeugung treppenförmiger Schwingungen bekannt, z. B. mittels eines Kollektorpotentiometers, die aber jene Nachteile ,aufweisen, welche allen Systemen, mit beweglichem Kontakt eigen sind, z. B. ungleichmäßige Unterbrechungen, Kontaktverschleiß, unbequeme Synchronisierung.
• Die Nachbeile der bekannten, Verrichtungen werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden.
• Gemäß der Erfindung wird ein periodischer Strom bzw. eine periodische Spannung erzeugt, bei der die einzelnen Perioden :rept.:nförmigen Verlauf mit in einer vor-#;eebenen Zahl von Stufen sprunghaft zunehmender, dazwischen aber konstanter Amplitude und steilem Abfall am Ende der Periode haben. indem zwei säge7.ahnförmige S::Zime oder Spannungen gleicher Steigung der ansteigenden Flanken mit entgegengesetztein Vorzeichen überlagert «erden, von denen der bzw. die eine die gleiche Frequenz hat wie die zu erzeugende Schwingung, während die Frequenz der anderen gleich der Zahl der Sprünge ist, mit denen die Amplitude des ,u erzeugenden Stromes oder der Spannung zu, nimmt.
• Eine solche Vorrichtung kann z. B. in einem llehrfachfernsprechsystem verwendet werden, wobei periodisch mittels einer als Schaltelement wirksamen Kathodenstrahlröhre nacheinander jeder der Gesprächskanäle mit einer gemeinsamen Übertragungsleitung verbunden %.-ird. Eine andere Anwendung der Vorrichtung liegt z. B. bei Fernseheinrichtungen mit Kathodenstrahlröhren, bei denen die Bildpunkte nacheinander sprunghaft abgetastet «-erden.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung näher erläutert.
• In Fig. t der Zeichnung ist eine Schwingung mit der Amplitude A als Funktion der Zeit t eines mit einer Vorrichtung nach der Erfindung zu erzeugenden Stromes oder einer Spannung dargestellt. Gemäß der Erfindung kann ein solcher Strom oder eine solche Spannung durch überlagerung zweier s%ezahnförmiger, in Fig.2 als Funktion der Zeit t dargestellter Ströme oder Spannungen --11 und A= erhalten werden.
• Eit;e \-orrichtung zum Erzeugen des in Fig. i dargestellten Stromes oder der Spannung enthält also einerseits eine Vorrichtung zum Erzeugen der in Fig. 2 dargestellten sägezahnförmigen Schwingung Al, deren Schwingungszeit dieselbe ist wie die Schwingungszeit T (= f, f = Frequenz) des zu erzeugenden Stromes oder der Spannung, und andererseits eine Vorrichtung zum Erzeugen der in Fig. 2 dargestellten sägezahnförmigen Schwingung .-1=, deren Schwingungszeit -r gleich der durch die Zahl der in der Schwingungszeit T auftretenden Sprünge geteilten Zeit T ist.
• Vorrichtungen zum Erzeugen der säge7ahnförmigen Schwingung@nA1 und A2 enthalten in der Regel einen Kondensator, der über einen Widerstand von einer Gleichspannungsquelle geladen wird und sich beispielsweise über eine Entladungsröhre entlädt. Die Erzeugung der Schwingung A2 auf diese Weise ergibt keine Schwierigkeit, aber bei der Erzeugung der Schwingung Al, die eine erheblich größere Schwingungszeit hat, tritt der Übelstand auf, daß die Kondensatorspannung nicht mehr linear mit der Zeit zunimmt. In diesem Fall ist die Teilamplitude A der durch Überlagerung der Schwingungen A1 und A. erhaltenen Schwingung jeweils während der Zeiten z nicht konstant, sondern nimmt ab.
• Eine Vorrichtung nach der Erfindung, bei der dieser Nachteil behoben ist, ist in Fig.3 dargestellt. Diese Vorrichtung enthält zwei gleiche, in Reihe liegende Kondensatoren Cl und C2, deren nicht miteinander verbundene Elektroden über gleiche Widerstände R, und R2 mit einer Gleichspannungsquelle F' verbunden sind. Die Kondensatoren Cl und C., entladen sich über je eine gasgefüllte Entladungsröhre V1 bzw. V=, deren Zündspannung mittels einer dem Gitter zugeführten, von einer Spannungsquelle B1 bzw. B2 gelieferten negativen Vorspannung derart eingestellt ist, daß sich der Kondensator Cl nach einer Zeit T, der Kondensator C2 nach einer Zeit ,u entlädt. Die Spannung des Verbindungspunktes P der Kondensatoren Cl und C2 gegen einen Punkt mit konstantem Potential, z. B. die Minusklemme der Spannungsquelle E, nimmt infolge der Aufladung des Kondensators Cl von einem Anfangswert 1/2 E linear während der Zeit T zu; diese Zunahme entspricht der Kurve A1 der Fig. 2. Infolge der Aufladung des Kondensators C2 nimmt die Spannung des Punktes P gegen die Minusklemme der Spannungsquelle E von einem Anfangswert 1/2 E an während der Zeit z ab; diese Abnahme entspricht der KurveA. der Fig.2. Die Spannung des Punktes.P gegen die Minusklemme der Spannungsquelle E wechselt somit gemäß einer durch die Summe von A1 und A2 gegebenen und in Fig. t dargestellten Kurve. Bei der beschriebenen Schaltung liegen die Kondensatoren Cl und in Reihe, so daß sie von demselben Strom aufgeladen werden. Dadurch, daß der Ladestrom der beiden Kondensatoren immer derselbe ist, wird erzielt, daß .auch in dem Fall, in dem der Ladestrom nicht genau konstant ist, die Kon.densatorspannung also nicht genau linear ansteigt, doch immer die Zunahme der Spannung des Punktes P während jeweils der Zeit »v infolge der Aufladung des Kondensators Cl der Abnahme der Spannung des Punktes P infolge der Aufladung des Kotldensators C2 entspricht, so da.ß die Amplitude A der erzeugten Spannung im Punkt P jeweils während der Zeitx konstant ist und die erzeugte Spannung also sprunghaft von dem einen genau konstanten Wert nach dem nächstfolgenden ebenso genau konstanten Wert übergeht. Die einzige Folge .eines nicht genau konstanten Ladestroms ist die, daß die Zeiten für die Dauer der konstanten Abschnitte verschieden werden, die Sprungamplitude d .-1 (Fig. i) bleibt dabei konstant. Bei der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform sind die Widerstände R, und R., jeweils zwischen den nicht miteinander verbundenen Elektroden der Kondensatoren C1 und C, und den h1.mmen der SpannungsquelleE eing:-schaltet. Die beiden gleich großen Widerstände können aber auch in der Verbindungsleitung, welche die beiden nicht unmittelbar mit den Klemmen der Spannungsquelle verbundenen Elektroden der Kondensatoren verbindet, eingeschaltet sein. In diesem Falle können die Widerstände R, und R= fortgelassen werden. Die zu erzeugende springhaft zunehmende Spannung tritt dann zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände und einer der Klemmen der Spannungsquelle F' auf.

Claims (1)

1. PATEN T_1NSPRÜCHE: u. Vorrichtung zum Erzeugen eines periodischen Stromes bzw. einer periodischen Spannung, bei der die einzelnen Perioden treppenförmigen Verlauf mit in einer vorgegebenen Zahl von Stufen sprunghaft zunehmender, dazwischen aber konstanter Amplitude und steilem Abfall am Ende der Periode haben, dadurch gekennzeichnet, daß zwei sägezahnförniige - Ströme bzw. Spannungen gleicher Steigtuig der ansteigenden Flanken mit entg gegeugesetztem Vorzeichen überlagert «-erden, von denen der bzw. die eine die gleiche Frequenz hat wis die zu-erzeug--ende Schwingung, während die Frequenz des bzw. der anderen gleich der der zu erzeugenden Schwingung multipliziert mit der Zahl der Sprünge ist, mit denen die Amplitude des zu erzeugenden Stromes bzw. der Spannung zunimmt. Vorrichtung nach Anspruch i, bei der jeder der sägezahnförmigen Ströme bzw. jede der sägezahnförmigen Spannungen erzeugt wird mittels eines Kondensators, der über einen Widerstand von einer Gleichspannungsquelle aufgeladen und dann plötzlich entladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleich große, in Reihe liegende Kondensatoren verwendet werden, deren nicht miteinander verbundene Elektroden über zwei gleich große Widerstände mit einer gemeinsamen Gleichspannuhgsquelleverbunden sind und die zu erzeugende, hinsichtlich der Amplitude sprunghaft zunehmende periodische Schwingung zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Kondensatoren und einer der Klemmen der Gleichspannungsquelle auftritt. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, bei der jeder der sägezahnförmigen Ströme bzw. jede der sägezahnförmigen Spannungen erzeugt wird durch einen Kondensator, der über einen Widerstand von einer Gleichspannungsquelle aufgeladen und dann plötzlich entladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleich große Kondensatoren verwendet werden, die über zwei gleich große Widerstände in Reihe geschaltet und deren nicht miteinander verbundene Elektroden gegebenenfalls über gleich große Widerstände mit einer gemeinsamen Gleichspannungsquelle verbunden sind, und daß die zu erzeugende, hinsichtlich der Amplitude sprunghaft zunehmende periodische Schwingung zwischen dem Verbindungspunkt der beiden erstgenannten Widerstände und einer der Klemmen der Gleichspannungsquelle auftritt.