DE1042015B - Anordnung zur Frequenzteilung einer Impulsfolge - Google Patents

Description

In der Impuls- und Fernsehtechnik tritt häufig das Problem auf, aus einer Impulsreihe eine Folge von Impulsen niedrigerer Folgefrequenz abzuleiten bzw. in dieser Impulsreihe jeweils einen oder mehrere Impulse zu unterdrücken.

Es sind bereits Anordnungen zur Herleitung einer Impulsspannung niedriger Frequenz aus einer höherfrequenten Impulsspannung bekannt, bei welchen die höherfrequente Impulsspannung einen auf die Niederfrequenz abgestimmten Oszillator, bestehend aus einer rückgekoppelten Röhre, steuert. Der Gitterkreis der Röhre ist dabei so bemessen, daß die Impulsdauer der Niederfrequenzspannung nahezu gleich derjenigen der Hochfrequenzspannung wird.

Es ist auch bereits eine Schaltung zur Erzeugung einer steilen Steuerspannung bekannt, bei der durch eine an das Gitter einer Röhre angelegte Impulsspannung ein im Anodenkreis der Röhre angeordneter Schwingkreis angestoßen wird, dessen Eigenfrequenz höher ist als die Frequenz der steuernden Spannung, wobei die negativ gerichtete Halbwelle der im Schwingkreis erregten Schwingung durch eine parallel zum Kreis geschaltete Diode abgeschnitten wird.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung zur Frequenzteilung einer Impulsfolge ist ein im Ruhezustand gesperrter Schwingungserzeuger vorgesehen, zu dessen Schwingkreis eine Serienschaltung eines Gleichrichters und eines Belastungswiderstandes parallel geschaltet ist und die durch die Induktivität und die Summe des Innenwiderstandes und des Wirkwiderstandes der Induktivität gebildete Zeitkonstante so gewählt ist, daß nur jeder n-te Impuls einer der Röhre zugeführten Impulsreihe den Schwingungserzeuger entsperrt.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Anordnung dient als Schwingungserzeuger ein rückgekoppelter Röhrengenerator, der im Ruhezustand durch eine entsprechend hohe negative Gitterspannung gesperrt ist. Die Impulsreihe negativer Richtung wird dabei der Kathode der Röhre vorzugsweise über ein Differenzierglied zugeführt.

Besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung sind die Unabhängigkeit von der Amplitude der zugeführten Impulse und die Unempfindlichkeit gegenüber Störimpulsen. Es ist nur erforderlich, daß die Amplitude der zugeführten Impulse mindestens so groß ist, daß sie zur Entsperrung des Schwingungserzeugers ausreicht. Größere Amplituden beeinflussen weder die Funktion noch die zeitliche Ansprechgenauigkeit der Anordnung. Da die Schaltung während der Abklingzeit der negativen Halbperiode der erregten Schwingung nicht zu Schwingungen angeregt werden kann, bleiben Störimpulse während dieser Zeit wirkungslos.

Anordnung zur Frequenzteilung
einer Impulsfolge

Anmelder:

Fernseh G. m. b. H.,

Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Dipl.-Ing. Ernst Legier, Darmstadt,
ist als Erfinder genannt worden

Ein weiterer Vorteil der Anordnung liegt darin, daß diese auch für hohe Frequenzen verwendbar ist, im Gegensatz zu Anordnungen, bei denen die Zeitkonstante durch die Größe des Gitterableitwiderstandes und des Gitterkondensators einer Röhre bestimmt ist, die gewisse Mindestwerte nicht unterschreiten dürfen. Gegenüber derartigen Anordnungen kann die Ausgangsfrequenz bei der erfindungsgemäßen Schaltung um mehr als eine Größenordnung höher liegen.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung, an der die Wirkungsweise der Schaltung näher erläutert werden soll. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Schwingungserzeuger durch einen rückgekoppelten Röhrengenerator gebildet, der aus der Elektronenröhre 1, dem im Anodenkreis Hegen den Schwingungskreis mit der Induktivität 3 und der Kapazität 4 und der im Gitterkreis liegenden Rückkopplungsspule 2 besteht. Die Schwingkreiskapazität 4 kann, wie in der Figur angedeutet, nur aus der Eigenkapazität der Induktivität und der Schaltung bestehen oder durch eine zusätzliche in der Figur nicht dargestellte Parallelkapazität gebildet werden. Parallel zu dem Schwingkreis 3, 4 ist ein Gleichrichter 5 in Serie mit einem Widerstand 6 geschaltet. Das Potential der Kathode der Röhre 1 ist durch einen Span-

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Claims (3)

1. nungsteiler, gebildet aus dem Kathodenwiderstand 7 hältnisses zwischen der Schwingungsinduktivität und und einem an positiver Spannung liegenden Wider- dem ohmschen Widerstand im Gleichrichterkreis so stand 8, so weit angehoben, daß die durch den Span- gewählt, daß die Schwingung erst knapp vor Aufnungsabfall am Widerstand 7 auftretende Gittervor- treten des dritten Impulses der der Röhre zugeführten Spannung die Röhre sperrt, so daß kein Anodenstrom 5 Impulsreihe so weit abgeklungen ist, daß der Gleichfließt und keine Schwingungen erregt werden. richter praktisch nicht leitend wird. Es kann daher

   Werden nun über den Koppelkondensator 9 Impulse nur jede zweite Schwingung der der Anordnung zunegativer Polarität an die Kathode der Röhre angelegt, geführten Impulsreihe den oben beschriebenen Vorso wird durch die vordere Impulsflanke die Spannung gang auslösen. Solange der Stromfluß durch den an der Kathode der Röhre negativer und damit die io Gleichrichter andauert, kann die Schaltung nicht zu „: Gittervorspannung der Röhre geringer. Bei entspre- Schwingungen erregt werden. Der Impuls 2 der Imchender Amplitude der zugeführten Impulse wird die pulsreihe in Fig. 2a hat daher keinen Impuls im Röhre entsperrt und es tritt ein Anodenstrom auf, der Anodenkreis der Röhre zur Folge,
   an der im Anodenkreis liegenden Induktivität 3 einen Die Folgefrequenz der der Anordnung zugeführten Spannungsabfall hervorruft. Der in der Induktivität 15 Impulsreihe betrage beispielsweise 31 250 Hz (dop- ,.i fließende Strom induziert in der Gitterkreisspule 2 pelte Zeilenfrequenz der CCIR-Norm) und es soll dar- ^ eine Spannung, die mit einer solchen Polarität an das aus eine Impulsfolge der halben Frequenz, das ist Gitter der Röhre 1 angelegt wird, daß sie den Strom- 15 625 Hz (Zeilenfrequenz) gewonnen werden. Die fluß in der Röhre verstärkt. Die entstehende Schwin- Breite der von der Anordnung erzeugten Impulse soll j gung kann sich jedoch nur während der ersten Halb- 20 z. B. 2 /«,see betragen. Dem entspricht eine Schwin- jjj Periode voll ausbilden. Während der zweiten Halb- gungsdauer von 4 ^sec für den Schwingungskreis, periode mit umgekehrter Polarität wird der parallel entsprechend einer Frequenz von 250 kHz. Unter Anzum Schwingkreis liegende Gleichrichter 5 leitend nähme einer gesamten Schwingkreiskapazität von _y und es fließt ein Strom durch den Gleichrichter und 25 pF (Eigenkapazität der Spule, Röhren- und Schaltden Widerstand 6, der die zweite Halbperiode der 25 kapazitäten), ist dann die Schwingkreisspule mit einer Schwingung dämpft. Induktivität von 16 mHy auszuführen. Damit nur

   Die Zeitdauer dieses Stromflusses im Gleichrichter- jeder zweite Impuls die Anordnung zu Schwingungen kreis ist durch die Zeitkonstante bestimmt, die durch anregt, ist es in diesem Falle erfahrungsgemäß erfordie Induktivität des Schwingkreises 3 und den Wider- derlich, die Zeitkonstante, gebildet aus der Induktivistand des Gleichrichterkreises, der sich aus dem Innen- 30 tat der Schwingkreisspule und dem Widerstand des widerstand des Gleichrichters, dem Belastungswider- Gleichrichterkreises, etwa gleich dem zeitlichen Abstand 6 und dem Wirkwider stand der Induktivität 3 stand der Impulse der der Anordnung zugeführten Imzusammensetzt, gegeben ist. Während der Zeit dieses pulsreihe zu wählen. Dieser beträgt im obigen Bei-Stromflusses ist der Schwingkreis so stark gedämpft, spiel 32 /tsec. Daraus errechnet sich der gesamte Widaß er durch die Röhre nicht zu Schwingungen erregt 35 derstand im Gleichrichterkreis mit 250 Ω. Unter Anwerden kann. Erst wenn die Spannung am Schwing- nähme, daß der Widerstand des Gleichrichters in kreis so weit abgesunken ist, daß der Gleichrichter Durchlaßrichtung 100 Ω beträgt, muß der Widerstand praktisch nicht leitend ist, kann ein der Anordnung im Gleichrichterkreis durch einen in Serie geschalteten zugeführter Impuls wieder eine Schwingung auslösen. Belastungswiderstand von 150 Ω auf den obigen Wert Durch die Wahl der Zeitkonstante der Schwingkreis- 40 ergänzt werden; der Gleichstromwiderstand der Spule induktivität und des parallel geschalteten Gleichrich- ist klein gegenüber diesem Wert und kann daher verterkreises kann somit erreicht werden, daß nur jeder nachlässigt werden.

   «■-te Impuls der der Anordnung zugeführten Impuls- Durch die entsprechende Wahl der Zeitkonstante,

   reihe einen Ausgangsimpuls zur Folge hat. die durch die Schwingkreisinduktivität 3 und den

   Zur weiteren Erklärung ist in Fig. 2 die Funktion 45 Widerstand des Gleichrichterkreises gegeben ist, läßt der Schaltung für den Fall dargestellt, daß jeder sich erreichen, daß nicht jeder zweite Impuls, wie beizweite Impuls der der Anordnung zugeführten Impuls- spielsweise dargestellt, sondern nur jeder n-te Impuls reihe einen Impuls im Anodenkreis der Röhre auslöst. die Schaltung zu einer Schwingung erregt.
   Die der Anordnung zugeführte Impulsreihe ist in Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Aus-Fig. 2 a dargestellt. Die Impulse gelangen über den 50 führungsbeispiel beschränkt, sondern kann durch alle Kopplungskondensator 9 an die Kathode der Röhre Anordnungen im Sinne des Erfindungsgedankens ver- und erfahren dabei durch die differenzierende Wirkung wirklicht werden, die im Rahmen des fachmännischen des Kondensators 9 und des Kathodenwiderstandes 7 Könnens liegen,
   eine Verformung, wie sie in Fig. 2b dargestellt ist. Die
   Vorderflanke des differenzierten Impulses erniedrigt 55

   nun die Gittervorspannung der Röhre so weit, daß die Patentansprüche:
   Schwingung mit der ersten Halbperiode einsetzt. Der

   auftretende Anodenstrom hat einen Spannungsabfall 1. Anordnung zur Frequenzteilung einer Imam Kathodenwiderstand 7 zur Folge, so daß sich an pulsfolge, dadurch gekennzeichnet, daß ein im der Kathode der in Fig. 2b, 1 dargestellte Spannungs- 60 Ruhezustand gesperrter Schwingungserzeuger vorverlauf ergibt. Gleichzeitig verursacht der Anoden- gesehen ist, zu dessen Schwingkreis eine Serienstrom einen Spannungsabfall an der Induktivität des schaltung eines Gleichrichters und eines Belastungs-Schwingkreises 3, so daß an der Anode der Röhre ein Widerstandes parallel geschaltet ist, und daß die Absinken der Spannung eintritt, wie dies Fig. 2 c zeigt. durch die Induktivität und die Summe des Innen-

   Wenn nach der ersten Halbperiode der erregten 65 Widerstandes des Gleichrichters, des Belastungs-Schwingung die Spannung an der Anode die Polarität Widerstandes und des Wirkwiderstandes der Inwechselt, wird der Gleichrichter 5 stromführend und duktivität gebildete Zeitkonstante so gewählt ist, die zweite Halbwelle der Schwingung klingt nach daß nur jeder w-te Impuls einer der Röhre zugeeiner Exponentialfunktion ab. Die Zeitkonstante die- führten Impulsreihe den Schwingungserzeuger ses Abklingvorganges ist nun durch die Wahl des Ver- 70 entsperrt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwingungserzeuger ein rückgekoppelter Röhrengenerator dient, der im Ruhezustand durch eine entsprechend hohe negative Gitterspannung gesperrt ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsreihe in negativer

   Richtung der Kathode der Röhre über ein Differenzierglied zugeführt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 758 534; »Elektrische Kippschwingungen«, von H. Richter, Verlag S. Hirzel, Leipzig, 1940, S. 78.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © S09i 660/125 10.5&