DE1114533B - Impulsentzerrer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen durch Synchronisierimpulse gesteuerten Impulsentzerrer zur Formung rechteckiger Impulse aus Signalimpulsen beliebiger Impulsform. Bei der Impulsübertragung sind Impulsverformungen nicht immer zu vermeiden. Andererseits arbeiten die diese Impulse aufnehmenden Anordnungen in den meisten Fällen nur dann einwandfrei, wenn saubere Rechteckimpulse, deren Impulseinsatz, Impulsbreite und Impulshöhe genau definiert sind, zur Verfügung stehen.

Es sind bisher schon Anordnungen bekanntgeworden, die eine Lösung dieser Aufgabe herbeiführen konnten, indem nur eine Impulsflanke korrigiert wurde. Wenn der Rechteckimpuls an beiden Flanken aber zu stark verformt ist oder allgemein die Impulsfolgefrequenz über 10 MHz mit entsprechend kleinen Impulsbreiten beträgt, reichen die bekannten Mittel zur Entzerrung der verformten Impulse nicht mehr aus. Dies gilt besonders dann, wenn der Eingang der impulsverarbeitenden Anordnung kapazitiv ist.

Es ist fernerhin eine Schaltungsanordnung für entzerrende Übertrager in Fernschreibvermittlungsanlagen bekanntgeworden. Hier lädt ein Impulsgenerator bei Koinzidenz mit einem Taktgeberimpuls einen Kondensator sowohl bei negativem als auch bei positivem Signalimpuls auf. In den Taktgeberimpulspausen bzw. bei Taktgeberimpulsen umgekehrter Richtung wird beim Bekannten an den Verbraucher je nachdem ein positiver oder negativer Impuls abgegeben. Der Verbraucher, ein Weitersenderelais, hat hier eine nicht zu vernachlässigende Induktivität, und die Taktgeberimpulse sind rein mechanisch gebildet. Mit der bekannten Anordnung ist allenfalls ein Ausgangsimpuls mit steller Vorderflanke und abfallender kosinusförmiger Flanke erreichbar.

Dem Bekannten gegenüber geht die Erfindung aus von einem durch Synchronisierimpulse gesteuerten Impulsentzerrer zur Formung rechteckiger Impulse aus Signalimpulsen beliebiger Impulsform. Die Erfindung besteht hierfür darin, daß die Synchronisierimpulse und die Signalimpulse gleicher Polarität, vorzugsweise negativer Polarität, einer Und-Schaltung zugeführt werden, die beim Wirksamwerden die Aufladung eines dem Ausgang des Impulsverzerrers zugeordneten Speicherelementes, insbesondere einer Kapazität, über einen der Und-Schaltung nachgeschalteten Gleichrichter mit einer Zeitkonstante auslöst, die kleiner als die Impulszeit ist, und daß das Speicherelement über einen weiteren Gleichrichter mit der Rückflanke des Synchronisierimpulses entladen wird. Die Und-Schaltung besteht dabei vorteilhaft aus Dioden und einem Widerstand.

Impulsentzerrer

Anmelder:

IBM Deutschland

Internationale Büro-Maschinen Gesellschaft

m.b.H.,
Sindelfingen (Württ), Tübinger Allee 49

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 24. Mai 1955

Arthur George Anderson, Riverdale, N. Y.

(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Mit der Anordnung nach der Erfindung lassen sich einmal verformte Signalimpulse kurzer Impulsdauer wieder zu Rechteckimpulsen umformen, und schädliche Eingangskapazitäten, die eine zusätzliche Verformung des Signalimpulses bewirken, werden unschädlich gemacht. Bei der Erfindung ist damit die Impulsform praktisch unabhängig vom Einfluß des nachgeschalteten Verbrauchers. Außerdem sind die Ausgangsimpulse phasengleich und von gleicher Polarität wie die Synchronisierimpulse und werden durch die Entzerrerschaltung nach der Erfindung überhaupt nicht verzögert.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Ausführung eines Impulsentzerrers nach der Erfindung;

Fig. 2 bringt die Zeitdiagramme für die verschiedenen Punkte 1 bis 5 der Schaltung nach Fig. 1.

Der Impulsentzerrer nach Fig. 1 besteht im wesentliehen aus einer Und-Schaltung, einem Speicherelement, ζ. B. Kapazität, der Lade- und Entladediode dieser Kapazität. Der Ausgang des Impulsentzerrers ist hier mit der Steuerelektrode einer Elektronenröhre verbunden. Die Anordnung legt sowohl mit Hilfe eines besonderen Synchronisierimpulses den Impulseinsatz und die Impulsbreite als auch durch die Wahl des Arbeitspunktes der Elektronenröhre die Impulshöhe fest.

Die Synchronisierimpulse werden der Klemme 20 aufgeprägt und die Eingangs- oder Signalimpulse der Klemme 21. Zwei Gleichrichter 22 und 23, die an die Eingangsklemmen 20 bzw. 21 angeschlossen sind,

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haben einen gemeinsamen Verbindungspunkt 24, dem über einen Widerstand 25 eine negative Spannung 26 zugeführt wird. Die Gleichrichter 22 und 23 und der Widerstand 25 bilden eine Und-Schaltung mit negativer Vorspannung mit den Klemmen 20 und 21 als Eingang und dem Punkt 24 als Ausgang.

Zwei andere Gleichrichter 27 und 28 sind zwischen der Eingangsklemme 20 und dem Punkt 24 in Reihe geschaltet. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, sind die Gleichrichter 22, 23 und 28 in Richtung auf Punkt 24 leitend, während der Gleichrichter 27 auf den Verbindungspunkt 29 gerichtet ist. Zwischen Erde und dem Verbindungspunkt 29 der Gleichrichter 27 und 28 befindet sich ein Speicherelement 30, das in der Zeichnung aus einem später erklärten Grunde als gestrichelt gezeichneter Kondensator dargestellt ist.

Außerdem ist eine Elektronenröhre 31 mit einer Steuerelektrode 32, einer Anode 33 und einer Kathode 34 vorgesehen. Letztere ist in diesem Ausführungsbeispiel geerdet. Die Steuerelektrode 32 ist mit dem Punkt 29 verbunden. Die Anode 33 liegt über einen Belastungswiderstand 35 an positiver Spannung 36. Außerdem ist die Anode 33 an die Ausgangsklemme 37 angeschlossen.

Die Impulsfolge der der Eingangsklemme 20 aufgeprägten negativen Synchronisierimpulse wird durch Kurve 1 der Fig. 2 dargestellt. Kurve 2 in Fig. 2 zeigt eine Impulsform der negativen Signalimpulse, die an die Eingangsklemme 21 gelegt werden. Die an den Verbindungspunkten 24 und 29 entstehenden Impulsformen zeigen die Kurven 3 bzw. 4 in Fig. 2. Die Kurve 5 der Fig. 2 ist eine angenäherte Darstellung der umgeformten Ausgangsimpulse, die an der Ausgangsklemme 37 entnommen werden.

Es sei angenommen, daß im Betrieb die Elektronenröhre 31 normalerweise leitend ist. Wenn ein der Eingangsklemme 21 aufgeprägter negativer Eingangsimpuls (Kurve 2) mit einem der Eingangsklemme 20 aufgeprägten negativen Synchronisierimpuls (Kurve 1) koinzidiert, fällt das Potential des Verbindungspunktes 24 infolge der Wirkung der Und-Schaltung ab. Dieser Potentialabfall am Punkt 24 (s. Kurve 3) läßt auch die Spannung des Punktes 29 über den Gleichrichter 28 abfallen. Dadurch wird die Elektronenröhre 31 nichtleitend, so daß das Potential der Anode 33 steigt, wodurch ein Ausgangsimpuls an der Ausgangsklemme 37 gemäß der Kurve 5 eingeleitet wird.

Wenn das Potential an der Eingangsklemme 21 infolge des Abfallens des Signalimpulses auf seinen normalen Wert zurückkehrt, kehrt auch die Spannung des Verbindungspunktes 24 auf seinen Normalwert zurück, wie die Kurve 3 zeigt. Der Verbindungspunkt 29 bleibt jedoch im wesentlichen auf seinem niedrigsten Potential infolge des jetzt geladenen Speicherelementes 30 und der Sperrwirkung des Gleichrichters 28. Kurz danach steigt das Potential an der Eingangsklemme 20 mit dem Abfall des Synchronisierimpulses, wie Kurve 1 zeigt. Infolge der Wirkung des Gleichrichters 27 bewirkt der Potentialanstieg der Klemme 20, daß der Verbindungspunkt 29 sofort auf seinen Normalwert gemäß Kurve 4 zurückkehrt, wodurch der leitende Zustand der Elektronenröhre 31 wiederhergestellt wird. Hierdurch wiederum wird das Potential der Anode 33 gesenkt und der an der Ausgangsklemme 37 entstandene Ausgangsimpuls beendet, wie Kurve 5 zeigt. Inzwischen, d. h. zwischen dem Zeitpunkt des Anstieges des Punktes 24 und dem Zeitpunkt der Rückkehr des Punktes 29 auf den Anfangswert, beginnt das Speicherelement 30, sich über den Sperrwiderstand des Gleichrichters 28 zu entladen. Dies hat keine Wirkung auf das Potential an der Ausgangsklemme 37, da das Potential des Punktes 29 weit unter der Sperrspannung der Elektronenröhre 31 absinkt, wie durch die gestrichelte Gerade in Kurve 4 der Fig. 2 angedeutet wird.
Das Speicherelement 30 ist in Fig. 1 als gestrichelt

ίο gezeichneter Kondensator dargestellt, weil in manchen Fällen die Eingangskapazität der Elektronenröhre 31 allein als Speicherelement ausreicht. Es versteht sich natürlich, daß diese Eingangskapazität, falls erforderlich, ergänzt werden kann durch eine zwisehen Punkt 29 und Erde eingeschaltete zusätzliche Kapazität.

Eines der wichtigen Merkmale der in Fig. 1 gezeigten Ausführung der Erfindung, d. h. bei negativen Eingangs- und Taktimpulsen und einer normalerweise leitenden Elektronenröhre, ist die Tatsache, daß die Höhe der Ausgangsamplituden durch die Wahl des Arbeitspunktes der Elektronenröhre sehr genau festgelegt werden kann. Je nach Bedarf kann die Anordnung von Fig. 1 leicht so abgeändert werden, daß positive Synchronisier- und Signalimpulse verwendet werden können. Die Polarität der Gleichrichter wird umgekehrt, und die Elektronenröhre 31 wird so geschaltet, daß sie normalerweise nichtleitend ist. Eine solche abgeänderte Anordnung hat den Vorteil, daß die an die Gleichrichter 22, 23, 27 und 28 gestellten Anforderungen weniger streng sind.

Die Anordnung nach Fig. 1 kann, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen, durch Weglassen des Gleichrichters 22 abgewandelt werden, so daß eine direkte Verbindung von 20 nach 24 vorliegt. Die sich dann ergebende Schaltung stellt funktionsmäßig ein Äquivalent zu der in Fig. 1 gezeigten und oben beschriebenen Schaltung dar. In diesem Falle übernehmen die in Reihe geschalteten Gleichrichter 27 und 28 außer der oben beschriebenen Wirkung auch die Aufgabe des Gleichrichters 22. Diese abgewandelte Form ist um so eher möglich, je größer das Verhältnis von Sperr- zu Durchlaßwiderstand der verwendeten Gleichrichter ist.

Die Elektronenröhre 31 kann durch einen anderen Abschluß ersetzt werden. Voraussetzung ist dann immer dabei, daß das Speicherelement 30 aus einem Kondensator besteht und der Verbindungspunkt 29 Ausgangsklemme wird. Die an Klemme 29 entstehenden Ausgangsimpulse können durch Verwendung eines Impulstransformators oder einer anderen Phasenumkehranordnung gegenüber den durch Kurve 4 dargestellten Impulsen in bezug auf die Polarität umgekehrt werden. Es wird lediglich vorausgesetzt, daß die Eingangsimpedanz der an den Verbindungspunkt 29 angeschlossenen Auswertevorrichtung verhältnismäßig hoch ist, so daß sie keine besondere Wirkung auf das Speicherelement 30 ausübt. Sonst muß diese Belastungsimpedanz bei der Wahl des Wertes der Kapazität 30 berücksichtigt werden.

In einer speziellen Ausführung nach der Erfindung für eine Impulsbreite von etwa 10 Nanosekunden und für eine Impulsfolgefrequenz von mindestens 10 MHz wurden folgende Schaltelemente benutzt:

Gleichrichtet,23,27und28 TypelNöO
Widerstand 25 7500 Ω

Widerstand 35

220 Ω

Claims (1)

5 6 Speicherelement 30 10 pF Zeitkonstante auslöst, die kleiner als die Impuls-Elektronenröhre 31 Type W E. 417-A zeit ist> und daß das Speicherelement über einen Spannung 26 -150 Volt ^ren Gleichrichter (27) mit der Rückflanke des Synchromsienmpulses (1) entladen wird. Spannung 36 +150 Volt 5 2 Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Und-Schaltung aus Dioden PATENTANSPRÜCHE: (23, 22) und einem Widerstand(25) besteht.

1. Durch Synchronisierimpulse gesteuerter 3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2,

Impulsentzerrer zur Formung rechteckiger Im- dadurch gekennzeichnet, daß die Und-Schaltung

pulse aus Signalimpulsen beliebiger Impulsform, io aus einer Diode (23), einem Widerstand (25)

dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisier- sowie aus Dioden (27, 28) besteht, welche die

impulse (1) und die Signalimpulse (2) gleicher Ladung bzw. die Entladung der Kapazität (30)

Polarität, vorzugsweise negativer Polarität, einer bewirken.

Und-Schaltung (22, 23, 25) zugeführt werden, die

beim Wirksamwerden die Aufladung eines dem 15

Ausgang des Impulsentzerrers zugeordneten In Betracht gezogene Druckschriften:

Speicherelementes (30), insbesondere einer Kapa- Deutsche Patentschrift Nr. 721955;

zität, über einen der Und-Schaltung (22, 23, 25) »Waveforms«, McGraw Hill Book Comp., 1949,

nachgeschalteten Gleichrichter (28) mit einer S. 375 bis 383.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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