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Elektrischer Signalempfänger Die Erfindung betrifft ,elektrische Signalempfänger,
deren Signalvorrichtungen nur auf die Sibgnalsträme einer bestimmten Frequenz oder
eines bestimmten schmalen Frequenzbereiches ansprechen, jedoch für die Fre-. quenzen
eines die Signalfrequenz I>zw. das Signalfrequenzband mit umfassenden Nachrichtenbandes
(Sprachbandes) unwirksam sein sollen. Die Übertragung kann dabei niederfrequent
oder auch trägerfrequent erfolgen.
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Bekanntlich werden derartige Empfänger mit einer sog. Sprachsperre
ausgerüstet. In der Fig. i ist das Prinzipbüd eines solchen mit einer Sprachsperre
ausgerüsteten Empfängers gezeigt. Das gesamte Nachrichtenband wird über den Vorübertrager
VÜ der VerstärkerrühreV zugeführt, deren Gittervorspannung durch den Widerstand
R bedingt ist. Über den im Anodenkreis der Verstärkerrähre angeordneten Ausgangsübertrager
NÜ, den Parallelresonanzkreis F bzw. den Längsresonanzkreis F' und die Gleichrichteranor
dnungen D, bzw. IY werden das Empfangsrelais E bzw. das Sperrelais
S1) betätigt. Die Resonanzkreise sind auf die Signalfrequenz .abgestimmt. Ist also
am Eingang des Vorübertragers die Signalfrequenz vorhanden., so fließt in. dem Empfangsrelais
ein großer Strom, während der Strom in dem Sperrrelais je nach der Güte der benutzten
Siebmittel und dem Anteil der Klirramplituden klein ist. Bei den übrigen Frequenzen
des Nachrichtenbandes reten umgekehrte Verhältnisse auf.
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Statt der in Fig. i dargestellten Anordnung, bei der die Sprachfrequenzen
dazu benutzt werden, das Sperrelais Sp zu betätigen, können die Sprachfrequenzen
nach der Gleichrichtung auch dazu benutzt werden, das Gitterpotential der Verstärkerrühre
ins Negative
zu verlagern. Es wird dabei also eine Regelung benutzt.
Ebenso sind andere Anordnungen bekannt, die sich aber auch lediglich als Sprachsperre
auswirken. Beispielsweise kann man eine frequenzabhängige SpannungSteilerschaltung
benutzen, durch die erreicht wird, daß eine Brücke aus nichtlinearesi Widerständen
bei normalen Pegelverhältnissen für andere als Signalfrequenzen als Nebenschluß
wirkt, hingegen beim Auftreten von Signalfrequenzen sehr hochohmig -wird und als
Nebenschluß nicht mehr in Erscheinung tritt.
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Diese skizzierten Empfangsanordnungen arbeiten aber nur in einem kleinen
Pegelbereich befriedigend. Bei einer Pegelerhöhung über einen bestimmten Wert werden
nicht nur die S gnalamplituden, sondern auch die Klirramplituden größer. Durch iJbersteuerung
kommen dann noch weitere Klirramplituden hinzu, so daß z. B. bei der Signalübermittlung
außer dem Empfangsrelais auch das -Sperrelais ansprechen kann und so die Signale
gesperrt werden. Es ist weiter zu berücksichtigen, daß u. a. auch durch das Volumen
oder die Tonlage des jeweiligen Sprechers Fehlimpulse auftreten können, die Anordnung
also nicht genügend sprachunempfindlich ist. Durch eine größere zeitliche Verzögerung
des Signalempfängers kann an sich eine größere Sprachunempfindlichkeit erreicht
werden, jedoch kann man mit dieser Verzögerungszeit nicht beliebig hoch hinaufgehen!.
Bei Rufsystemen ist als Grenze etwa o,8 Sek. anzusehen, bei Fern-vahlsystemen liegt
die Grenze bereits wesentlich tiefer, bei o, i Sek. Es ist also notwwendig@ in anderer
Weise 4 dafür Sorge zu tragen, daß auch bei kleinen Verzögerungszeiten des Empfängers
die Sprachunempfindli:ch'keit genügend groß ist. Durch die Erfindiuig ist nun die
Möglichkeit gegeben, in einfacher Weise den Signalempfäni ger über sehr große Pegelschwankungen
verzerrungsfrei und sprachunempfindlich arbeiten zu lassen.
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Elektrische Signalempfänger, bei denen beim Empfang anderer Nachrichtenfrequenzen
die Signalvorrichtung uniwirksam gemacht ist, erhalten gemäß der Erfindung beim
Verstärker eine amplitudenabhängige Gegenkopplung über eine nichtlineare Widerstandsanordnung.
Die Gegenkopplung erfolgt dabei vorzugsweise über Trockengleichrichter, die paarweise
in Gegentakt geschaltet - sind. Die Schaltung für die Gegenkopplung ist insbesondere
so auszubilden, daß die für die Gegenkopplung benutzten nichtlinearen Widerstände
gleichzeitig als Begrenzer für die Eingangsamplituden des Signalempfängers wirken.
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AmplitudenabhängigeGegenkopplungen sind an sich bereits bekannt und
sind beispielsweise dazu benutzt worden, eine Anil)litudcnpressung auf der Sendeseite
vorzunehmen, um eine übersteuerung von Verstärkern, Spulen u. dgl. zu vermeiden.
Demgegenülaer -wird durch die Anwendung der amplitudenabhän,gigen Gegenkopplung
bei Signalempfängern erreicht, daß der Ausgangspegel am Nachübertrager N bei starken
Eingangspegelschww-an-Lungen nahezu konstant gehalten wird. Hierbei wird ein Teil
-der gegen das Gitter der Röhre um i So' phasenverschobenen Anodenwechselspannung
über im Gegentakt geschaltete Gleichrichter auf den Eingangsübertrager zurückgeführt.
Mit steigendem Pegel werden die Gleichrichter immer stärker ausgesteuert, wodurch
ihr Widerstand sehr schnell sinkt, so daß vorn Ausgang immer höhere Spannwigen gegenphasig
an den Eingang zurückgeführt -werden. Der Ausgangspegel wird dadurch nahezu konstant
gehalten. Wird die Schaltung der Gegenkopplung dabei so ausgebildet, daß die für
die Gegenkopplung benutzten nichtlinearen Widerstände gleichzeitig als Begrenzer
für die Eingangsamplituden, des Signalempfängers -wirken, z. B. dadurch, da13 diese
parallel zur hochohmigen Sekundärseite des Vorübertragers liegen, so beeinflussen
Gegenkopplung und Begrenzung die nichtlinearen Widerstände im selben Sinne, so daß
der Widerstandswert besonders stark gesteuert -wird. Dadurch nämlich, daß sich Begrenzung
und Gegenkopplung an der gleichen nichtlinearen Widerstandsanordnung auswirken,
wächst das Regelmaß stärker an als bei Versw=endung zweier voneinander getrennter
Glieder für Begrenzung und Gegenkopplung. Gegenüber der eingangs behandelten bekannten
Regelung durch Gitterpotentialverlagerung des Verstärkers in Abhängigkeit von der
Sprachspannung ergibt sich durch die Anordnung gemäß der Erfindung ein außer ardentlich
großer Regelbereich. Versuche haben gezeigt, daß bei im übrigen gleichen Voraussetzungen
der Regelbereich bei der bekannten Regelung durch Gitterpotentialveriagerung etwa
-f- o,5 Neper, bei der Anordnung gemäß der Erfindung jedoch + 3,0 Neper beträgt.
Mit der bekannten Art der Gitterpotentialverlagerung kann man also einen nicht annähernd
so großen Regelbereich erzielen.
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Durch ihr großes Regelmaß wirkt die Anordnung gemäß der Erfindung
weiterhin aber auch sehr günstig auf die Sprachunempfindlichkeit ein. Legt man beispielsweise
an den Eingang des Empfängers eine Signalfrequenz mit einem so großen Pegel, daß
das Empfangsrelais gerade sicher angesprochen ist, und fügt nun eine Sperrfrequenz
mit glei- i chem Pegel hinzu, so wird durch die Regelung der Signalpegel auf die
Hälfte gesenkt,
da der Summenpegel beider Frequenzen am Ausgang
den Wert des Einzelfrequenzpegels nicht wesentlich übersteigt. Das Empfangsrelais
fällt also sicher ab, während es bei einem ungeregelten Empfänger trotz der Sperrfrequenz
erregt bleiben würde.
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Die Erfindung wird im einzelnen an Hand der Fig.2 noch näher erläutert.
Die Fig.2 unterscheidet sich von der Fig. i lediglich durch die amplitudenabhängige
Gegenkopplung. Als nichtlineare Widerstandsanordnung dient z. B. eine aus entgegengesetzt
parallel geschalteten Trockengleichrichtern bestehende Anordnung GL. Die Gleichrichteranordnung
liegt dabei in Reihe mit einer niederohmigen, Wicklung des Nachübertragers
NO als Begrenzer parallel zu der hczchohmigen Sekundärwicklung des VorübertragersVil.
Dadurch, daß man einen Teil. der AnodenwechseIspannung-amplitudenabhängig an das
um 18o° phasenverschobene Gitter zurückführt, bleibt der Strom durch das Empfangsrelais
in gewissen zulässigen Grenzen konstant, wenn sich der Pegel am Eingang des Signalempfängers
stark ändert. Zusammen :mit der in der angegebenen Schaltung wirksam werdenden Begrenzung
der Eingangsamplituden ergibt sich damit eine Regelung des Signalempfängers, die
ihn praktisch vom Eingangspegel unabhängig macht. Es zeigte sich_ beispielsweise,
daß ein solcher Empfänger bei einer Signalfrequenz von 6oo Hz einwandfrei arbeitete
bei, einem -Eingangspegel zwischen - i bis _-[-3,5 Neper.
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Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Signalempfängers ist
noch darin zu sehen, daß die Regelung immer von der jeweils grWten Amplitude abhängt.
Das Regelglied wird z. B. durch die Signalfrequenz völlig ausgesteuert und ein geringer
Sperrfrequenzpegel nahezu ganz unterdrückt, und umgekehrt. Bei Vorhandensein der
Signalfrequenz im Empfängereingang wird so der Sperrstrom unter den Abfallwert des
Sperrrelais gesenkt, während beim Vorhandensein von anderen Nachrichtenfrequenzen
eine entsprechende Senkung des Empfangsstromes des Empfängers erfolgt. Es ergibt
sich also eine weiche Sprachsperre neben der sog. harten Sperrung (Relaissperre).
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Bei einem Signalempfänger gemäß der Erfindung kann der Iilirrfaktor
des übertragenen Signals durch das Übertragungssystem für die ungünstigsten Pegelverhältnisse
bis zu 4.o o!o ansteigen, ohne daß dadurch Fehlimpulse bedingt wären.
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Der Signalempfänger gemäß der Erfindung kann, ohne daß eine Umschaltung
vorgenommen wird, sowohl für die Übertragung von Wahl- wie auch von Rufzeichen eingesetzt
werden.