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Schaltungsanordnung zum Empfang von Signalen in Impulsmodulationssystemen
Die Erfindung bezieht sich auf Nachrichtenübertragungssysteme, bei,denen ,die im
Betrieb notwendigen Schaltkennzeichen (z. B. Belegungszeichen, Nummernwahl u.sw.)
in demselben Kanal wie die eigentlichen Nachrichten (z. B. Sprache) übertragen werden.
Im folgenden sollen diese Schaltkennzeichen im Gegensatz zu dien eigentlichen Nachrichten
kurz als Signale bezeichnet werden. Es ist eine Vielzahl von Schaltungsanordnungen.
bekannt, die entsprechend 'den Gegebembeiten des jeweiligen Übertragungssystems
für den: Empfang dieser Signale vorgesehen sind. Man hat auch schon Lösungen gesucht
und gefunden, einen zusätzlichen Empfänger für Signale zu vermeiden, was eine entsprechende
Ersparnis an Aufwand mit sich bringt. Es sind insbesondere für Übertragungssysteme
mit Amplitu'denmodulation, bei denen die Signale in Gestalt einer oder mehrerer
kombinierter Signalfrequenzen gegeben werden, Empfänger bekannt, die als Kanalend'verstärker
für die Sprachfrequenzen und gleichzeitig als Empfänger für die Signalfrequenzen
arbeiten. Bei derartigen Empfängern werden für gewöhnlich die Signalfrequenzen vor
oder nach der Verstärkung gleichgerichtet und dem Steuergitter der Röhre zugeführt.
Dadurch wird er Anodengleichstrom in Abhängigkeit von den Signalen gesteuert und
betätigt ein im Anodenrstromkreis liegendes Signalrelais.
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Die Erfindung bezweckt, eine derartige röhrensparende Empfangsanordnung
auch für Impulsmodulationssysteme zu schaffen, bei denen sowohl die Nachrichten
als auch die Signale als längenmodulierte Impulse übertragen werden odder, wie es
z. B. bei Impulsphasenmodulationssysternen der
Fall ist, bei der
Demodulation zunächst in längenmodulierte Impulse umgewandelt werden. Die Nachrichtenimpulse
erscheinen dann als längenmoidulierte Impulse, deren IDaüer innerhalb eines bestimmten
Bereiches: liegt, während die Dauer der Signalimpulse außerhalb dieses Bereiches
liegt und z. B. kürzer ist.
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Üblicherweise wird bei solchen Systemen eine einfache Empfangsanordnung
dadurch ermöglicht, daß Mittel vorgesehen sind; um die längenmodulierten Impulse
in eine negative Sägezahnspannung umzuwandeln, deren Amplitude proportional der
Länge der entsprechenden Impulse ist. Erfindungsgemäß sind Mittel vorgesehen, um
die Sägezahnspannung außeridem gleichzurichten und die Gittervorspannung eines der
Sprachverstärkung dienenden Röhrensystems zur Steuerung des Anodengleichstromes
so durch die Gleichstromkomponenten der Impulse zu beeinflussen, daß ein im Anodenkreis
liegendes Signalrelais beim Auftreten von Signalimpulsen anspricht.
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Die Erfindung soll nun,an. Hand des in der Ab-
bildung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die Abbildung zeigt die Endstufen eines
Demodulationssystems, bei deinen die beiden Röhrensysteme hl und V2 Verwendung
finden. Das System V2 bewirkt gleichzeitig die Sprachverstärkung und die Demodulation
der Signale.
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Die Schaltelemente sind nur insoweit bezeichnet und beschrieben, als
dies zum Verständnis. der Erfinrdung notwendig ist. Die an den Klemmen I auftretenden
längenmodulierten Impulse werden zur Verstärkung und zur Bildung der Sägezahnspannung
der Röhre Tb zugeführt. Die Anodenspannung gelangt über dien Koppelkondensator Cl
zum Kondensator C2, der als La.dekonden:satorwirkt und an dem die negative Sägezahnspannung
entsteht. Die Amplituden dieser Sägezahnspannung sind abhängig von der Dauer ider
auf das Gitter der Röhre gegebenen Impulse. Den längeren Nachrichtenimpulsen entsprechen
daher große Amplituden, .den kürzeren Signalimpulsen kleine. Der Kondensator C2
ist gleichzeitig der erste Querkondensator des Tiefpasises ?P, der nur die tonfrequente
Komponente der Sägezahnspannung unter 3,41:Hz hindurchläßt, die dann über rdas Regelpotentlameter
R1 und den Kopplungskondensator C3 auf das Gitter der Röhre h2 gelangt. Die verstärkten
Sprachschwingungen werden dann :an den Klemmen 1I des Ausgangsübertragers Tr abgenommen.
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Am Einsgang des Tiefpasses liegt der Gleichrichter Gll. Dieser richtet
die Sägezahnspannung gleich und ist so gepolt, daß die Gleichstromkomponenten der
Impulse über,die Widerstände R3, R4 als positive Spannung !auf das Gitter der Röhre
h2 gelangen. Das dem Gleichrichter nachgeordnete RC-Glied C4 R2 wird ungefähr auf
das Spitzenpotential der Sägezahnspannung aufgeladen. Die Größe der entstehenden
Gleichspannung ist proportional der Amplitude der Sägezahnspannung und damit proportional
der Dauer,der bei I ankommenden längenmodulierten Impulse. Die Zeitkonstante des
RC-Gliedes C4 R2, das die Gittervorspannung bestimmt, darf nicht zu groß gewählt
werden, da hierdurch Verzerrungen der Signale auftreten können, andererseits darf
sie nicht zu klein sein, da dies zu Schwierigkeiten bei der Justierung des Signalrelaiis
führen würde. Sie wird zweckmäßig ungefähr gleich dem geometrischen Mittel zwischen
dem Kehrwert ider niedrigsten übertragenen Tonfrequenz und dem der höchsten Folgefrequenz
der Signale gemacht.
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Das Gitter der Röhre h2 ist so hoch negativ vorgespannt (GP-), daß
bei Abwesenheit von Impulsen und damit der Sägezahnspannung der Anodenstrom der
Röhre gesperrt ist. Im Anodenkreis liegt die eine Wicklung des Signalrelais S, dessen
zweite Wicklung von einem Gegenstrom durchflossen wird. Das Signalrelais öffnet
und schließt den Signalstromkreis (nicht gezeichnet) und ist so geschaltet, daß
der Signalstromkreis bei Abwesenheit von Impulsen geschlossen ist. Treffen an den
Klemmen I Nachrichtenimpulse ein, so entsteht über C2 eine Sägezahnspannung mit
entsprechend großen Amplituden. Auf dem Weg über GZl, R2 und R4 gelangt eine entsprechend
hohe, positive Gleichspannung auf das Gitter der Röhre V, und addiert sich dort
zu der hohen negativen Vorspannung. Diese wird hierdurch so weit herabgesetzt, daß
ein ausreichend hoher Anodengleichstrom fließt, der das Signalrelais S in seine
Ruhestellung bringt, wodurch während des normalen Betriebszustandes, d. h. während
der Übertragung der Nachrichten, der Signalstromkreis geöffnet ist. Treten nun an
den Klemmen I kurze Signalimpulse auf, so sind dieAmplituden der Sägezahnspannung
dementsprechend klein, was wiederum zur Folge hat, daß auf dem Wege G11, R3, R4
eine geringere positive Gleichspannung als bei den Nachrichtenimpulsen auf das Gitter
der Röhre TT2 gelangt. Diese addiert sich .wie vorhin zu der hohen negativen Vorspannung,
setzt diese jedoch weniger stark herab, so daß der Anodengleichstrom absinkt und
das Signalrelais nicht mehr in seinem Ruhezustand halten kann: das Relais spricht
an und schließt den Signalstromkreis.
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Um zu verhindern, daß bei sehr langen Impulsen die negative Vorspannung
zu stark herabgesetzt wird, was zu einem unzulässig hohen Anodenstrom führen könnte,
ist eine Begrenzung, bestehend aus dem Widerstand R3 und dem Gleichrichter G12,
der aus den Impulsen gewonnenen positiven Gleichspannung vorgesehen.
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Es muß Sorge getragen werden, daß der Ansprechzeitpunkt des Relais
konstant bleibt und nicht bei Änderungen der Anodenspannung variiert. Dies kann
nicht allein dadurch sichergestellt werden, daß die Gegendurchflutung ebenfalls
der Anodenspannungsquelle entnommen wird, da der Anodenstrom der Röhre bei Erhöhung
derAnodenvorspannung stärker als proportional mit der Spannung ansteigt. Die Größe
der Gegendurchflutung wird deshalb- proportional der Differenz zwischen der Anodenspannung
und einer stabilisierten positiven Spannung und damit praktisch
unabhängig
von Schwankungen der Anodenspannung gemacht. In der Abbildung ist mit St eine solche
stabilisierte Spannungsquelle schematisch angedeutet.
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Die Größe der Gegendurchflutung kann am Potentiometer RS auf den gewünschten
Wert gebracht werden. Um Prellungen zu vermeiden, kann die Empfindlichkeit des Relais
gegebenenfalls durch Parallelschalten eines Widerstandes RB herabgesetzt werden.
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Der Kopplungskondensator C3 zwischen dem Tiefpaß und dem Gitter der
Röhre h2 ist zweckmäßigerweise so zu dimensionieren, daß er einerseits einen kleinen
Widerstand für die aus dem Tiefpaß kommenden Tonfrequenzen und andererseits einen
hohen Widerstand für den vom Gleichrichter Gli ankommenden pulsierenden Gleichstrom
darstellt und so dessen Abfluß nach Erde verhindert.
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Die vorstehende Beschreibung erfolgte nur beispielshalber und zur
Erleichterung der Darstellung des Erfindungsgedankens an Hand der speziellen Ausführungsform;
sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es liegt im fachmännischen Ermessen, sie
je nach den Erfordernissen in anderen Modifikationen zu realisieren.