-
Schaltungsanordnung zur Aussiebung von Impulsen eines vorbestimmten
Breitenbereichs aus einem Impulsgemisch Die Erfindung betrifft einen Impulsselektionskreis
und insbesondere einen solchen Kreis, der während des Impulsempfanges eine Geräuschunterdrtickung
bewirkt.
-
Es sind bereits Anordnungen zur Aussiebung von Impulsen bestimmter
Breite aus Impulsgemischen bekanntgeworden. Eine derartige Anordnung arbeitet im
Prinzip wie folgt: Eine Impulsreihe mit verschiedenen breiten Impulsen wird auf
einen Schwingungskreis gegeben. Die Vorderkante des auszuwählenden Impulses stößt
den Schwingungskreis in seiner Eigenfrequenz an. Die Dauer einer Halbschwingung
des Kreises entspricht dabei der auszuwählenden Impulsbreite. Beim Eintreffen der
Hinterkante des Impulses am Schwingungskreis wird dieser nunmehr gedämpfte Kreis
in gleicher Phase nochmals angestoßen. Die beiden gedämpften Schwing gungsamplituden
überlagern sich und liefern bei Überschreiten eines Schwellwertes einer Torschaltung
einen Ausgangsimpuls. Zur Dämpfung des Schwingungskreises ist diesem eine Dämpfungsröhre
parallel geschaltet, die jedoch für die Dauer des anstoßenden Impulses gesperrt
ist. Impulse anderer als der vorbestimmten Breite liefern kein konphases Anstoßen
des Schwingungskreises, so daß sich die dann auftretenden gedämpften Schwingungen
überlagern und teilweise gegenseitig aufheben. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil,
daß nicht unmittelbar Rechteckimpulse entstehen, zu deren Gewinnung noch weitere
Röhrenstufen erforderlich sind. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Auswahl einer
vorbestimmten Impulsbreite nur im Rahmen der für den Schwingkreis erzielbaren Kreisgüte
möglich ist, und zwar infolge der bekannten Zieherscheinungen, so daß Impulsbreiten,
die nicht wesentlich von einer Halbperiode des Schwingkreises abweichen, diesen
immer noch gleichphasig anstoßen können.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der bekannten Impulsselektionskreise
zu beseitigen. Dabei sollen aus einem Signalgemisch, das Impulse unterschiedlicher
Länge bzw. Breite und Störimpulse enthält, nur die Impulse ausgesiebt werden, die
einer vorgegebenen Länge bzw. Breite entsprechen, während alle Impulse, die kürzer
als eine Minimallänge oder länger als eine Maximallänge sind, nicht durchgelassen
werden.
-
Ferner soll mit dieser Anordnung das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert
werden.
-
Zu diesem Zweck sollen in einem Impulsselektionskreis die Vorteile
einer Verzögerungsleitung ausgenutzt werden, an deren Anzapfungen eine Anzahl normalerweise
leitender Dioden angeschlossen sind.
-
Mit einer derartigen Anordnung lassen sich Impulse, die länger (breiter)
oder kürzer (schmaler) als eine vorgegebene Impulslänge (-breite) sind, unterdrücken,
was auch zu einer völligen Unterdrückung von Störimpulsen, z. B. atmosphärischen
Störungen, führt.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird in einer Schaltungsanordnung
zur Aussiebung von Impulsen eines vorbestimmten Breitenbereichs aus einem Impulsgemisch
mit Impulsen beliebiger Breite und Störimpulsen mittels einer mehrfach angezapften
Verzögerungsleitung dadurch gelöst, daß man die Kombination eines ersten Verriegelungskreises,
der sowohl auf am Eingang als auch am Ausgang der Verzögerungsleitung auftretende
Impulsspannungen anspricht und dadurch eine Impulsausgangs-Torschaltung sperrt,
mit einem zweiten Verriegelungskreis verwendet. Dieser zweite Verriegelungskreis
ist an jeden der Abgriffe der Verzögerungsleitung angekoppelt und sperrt normalerweise
die Ausgangs-Torschaltung ebenfalls, wobei jedoch der zweite Verriegelungskreis
bei gleichzeitiger Anwesenheit von Impulsspannung an jedem der Abgriffe unwirksam
gemacht wird, so daß ein Impuls in der Verzögerungsleitung, dessen Dauer größer
ist als die Summe der Verzögerungszeiten zwischen den Abgriffen, einen Ausgangs
impuls liefert, wenn weder am Eingang noch am Ausgang der Verzögerungsleitung Impulsspannung
vorhanden ist.
-
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung, welche ein Schaltbild
eines Ausführungsbeispiels darstellt, näher erläutert.
-
In diesem Schaltbild ist die Eingangsröhre mit 10 bezeichnet und
als Triode dargestellt. Zur besseren Erläuterung sind für die Kreiselemente bestimmte
Werte
angegeben. Selbstverständlich können diese Werte in bezug auf andere Ausführungsbeispiele
in weiten Bereichen differieren und können vom Fachmann je nach dem gewählten Ausführungsbeispiel
verändert werden.
-
Ein Signal, welches Impulse enthalten kann, die sowohl unter als
auch über einer bestimmten gewünschten Mindestlänge liegen, gelangt zusammen mit
den Geräuschkomponenten, die die Impulse verzerren, in der üblichen Weise an den
Steuergitteranschluß 11 der Röhre 10, die bei der gewählten Schaltung und bei den
angegebenen Werten der Schaltelemente z. B. eine Röhre vom Typ 5718 sein kann. Das
Signal gelangt dann über den Kreis der Kathode 12, der einen üblichen gegen Masse
geschalteten Kathodenfolgerwiderstand 13 enthält, an eine Verzögerungsleitung, die
mit 15 bezeichnet ist.
-
Sie besteht aus einer Induktivität 16 mit verteilter Kapazität, welche
durch die der Spule 16 parallel geschaltete Abschirmung 17 dargestellt wird. Die
Leitung 15 kann als Koaxialleitung ausgebildet sein, deren äußerer Leiter (wie bei
18 dargestellt) geerdet ist und deren innerer Leiter durch die Spule 16 gebildet
wird. Das linke Ende der Spule 16 ist über den Kondensator 50 mit dem Gitter 22
der Triode 23 verbunden, die mit der Triode 37 kathodengekoppelt ist und das rechte
Ende der Spule ist über einen Widerstand 20 geerdet.
-
Der innere Leiter ist mit einer Mittelanzapfung versehen, und jede
dadurch gebildete Spulenhälfte ist wiederum in der Mitte angezapft. Die Verzögerungszeiten
betragen beim Ausführungsbeispiel 1/2 ILs für die durch die Anzapfungen gebildeten
Spulenteile. Die Anzapfungen sind an entsprechende Kathoden 25, 26 und 27 der Diodengleichrichter
28, 29 und 30 gelegt, deren Anoden durch eine Leitung 31 verbunden sind, die über
einen Vorwiderstand 32 an eine Stromquelle geeigneter positiver Spannung gelegt
ist, die gemäß dem Ausführungsbeispiel 14 V beträgt. Das äußere Ende der Verzögerungsleitung
15, das über den Widerstand 20 gegen Masse geschaltet ist, ist zugleich über die
Leitung 35 und den Kondensator 51 an das Gitter 36 der Triode 37 geschaltet. Die
Röhren 23 und 37 können beispielsweise Röhren vom Typ 5718 sein.
-
Ihre Kathoden sind über die Leitung 38 an die Kathode 40 der Ausgangsröhre
41 gelegt. Das Steuergitter 43 der Röhre 41 ist mit dem Leiter 31 verbunden und
liegt somit auf dem Anodenpotential der Diodengleichrichter 28, 29 und 30. Die Anode
45 der Röhre 41 ist über den Widerstand 46 an eine Quelle geeigneter positiver Spannung
gelegt, die im Ausführungsbeispiel zu +200V gewählt ist. Das Ausgangssignal der
Röhre wird von der Anode 45 an der Klemme 47 abgenommen. 52 und 53 sind Gittervorwiderstände,
54 und 55 Kathodenwiderstände der kathodengekoppelten Röhren 23 und 37; sie haben
für das spezielle Ausführungsbeispiel die in der Zeichnung angegebenen Werte.
-
Die Wirkungsweise des dargestellten Kreises ist wie folgt: Die Anoden
der Dioden 28, 29 und 30 werden von der zugehörigen Spannungsquelle (t 14 V) über
den Widerstand 32 derart gespeist, daß bei Fehlen eines Eingangssignals die Dioden
leitend sind und ein Strom über den Widerstand 20 gegen Masse fließt. Es sei angenommen,
daß ein positiver Impuls von gewünschter Länge von der Kathodel2 der RöhrelO an
die Verzögerungsleitung 15 gelegt wird. Die Länge des Impulses sei kleiner als es
der Gesamtverzögerungslänge der Verzögerungsleitung entspricht, aber
lang genug,
um die durch dieDiodenansdlüsse gebildete Länge zu überbrücken. Gleichzeitig wird
der Impuls an das Gitter 22 der Röhre 23 gelegt, und es sei angenommen, daß die
Amplitude des Impulses groß genug ist, um die Röhre 23 von normalerweise nichtleitendem
Zustand in einen leitenden zu überführen. Der Kathodenstrom der Röhre läßt dann
über die Widerstände 54 und 55 ein in bezug auf Masse positives Potential entstehen,
so daß das Potential der Kathode 40 in bezug auf Masse ansteigt und die Röhre 41
während des Durchgangs des Impulses durch die Verzögerungsleitung gesperrt ist.
Nach Durchgang der Rückflanke des Impulses durch den Anfangspunkt der Verzögerungsleitung
15 wird das Gitter 22 wieder negativ, so daß die Röhre 23 wieder gesperrt wird.
-
Dadurch wird das positive Potential an der Kathode 40 der Röhre 41
beseitigt, so daß die Röhre 41 zur Aufnahme der Vorderflanke des Ausgangssignals
leitend wird, jedoch unter der Voraussetzung, daß bei dem Durchgang der Rückflanke
des Impulses durch den Anfangspunkt der Verzögerungsleitung die Vorderflanke noch
nicht an ihrem Ende angekommen ist.
-
In dem unerwünschten Falle, in dem der Impuls länger als die Verzögerung
der Leitung ist, macht seine Vorderflanke, bevor seine Rückflanke am Anfang der
Leitung 15 angekommen ist, das Gitter 36 der Röhre 37 positiv und damit diese leitend,
so daß die Röhre 41 in derselben Weise wie vorher durch die Röhre 23 gesperrt wird
und daher kein Ausgangssignal abgeben kann. Die Kreiskonstanten sind so gewählt,
daß die Potentialänderung am Gitter 43 entsprechend der Unterbrechung aller Dioden
28, 29 und 30 die Röhre 41 nur entsperrt, wenn entweder die Röhre 23 oder die Röhre
37 gesperrt ist.
-
Bei Vorhandensein von Impulsen gewünschter Länge, d. h. von Impulsen,
die einerseits kürzer sind, als die Verzögerungszeit der Leitung 15 ausmacht welche
im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie dargestellt, eine Gesamtverzögerungszeit
von 2 Mikrosekunden hat -, die aber andererseits lang genug sind, die Dioden 28,
29 und 30 zu sperren, hebt ein solcher, eine Minimallänge von 1 Mikrosekunde besitzender
Impuls beim Durchlaufen der Verzögerungsleitung nacheinander das Potential der Kathoden
25, 26 und 27 der entsprechenden Dioden 28, 29 und 30 und beendet hierdurch jeweils
die normale Leitung in diesen Dioden. Wenn alle Dioden gesperrt sind, so ist der
Stromfluß über den Widerstand 32 gegen Masse gesperrt. Es tritt in diesem Falle
somit ein scharfer, positiver Potentialanstieg am Gitter 43 auf, und die Röhre 41
wird entsperrt, da zur gleichen Zeit durch keine der Röhren 23 oder 37 ein Strom
fließt und somit die Kathode 40 über die Widerstände 54 und 55 dann direkt an Masse
liegt.
-
Trifft die Rückflanke des Impulses auf die Kathode 25 der Diode 28,
so wird diese wieder leitend und sperrt den Ausgangskreis der Röhre 41. Auf diese
Weise wird das Ausgangssignal notwendigerweise kürzer als das Eingangssignal, jedoch
werden die Signalstörkomponenten, die mit den Signalen über die Leitung 15 geleitet
werden, über den Widerstand 20 gegen Masse abgeleitet, so daß sie im Ausgangssignal
nicht auftreten können.