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Elektronischer Umsetzer für.den . Telegraphicempfang - Bei den bisher
verwendeten Telegraphieempfängssystemen - DupleX-, Wende- und Einfachstromschaltüngen
= werden entweder Einfachstrom- oder Doppelstromempfangsmagneten benötigt. Die Empfangsmagneten
haben gewisse Ansprechgrenzen, bedingt durch ihren Aufbau. Diese Ansprechgrenzen
stimmen nicht- mit den »idealen« "' Ansprechgrenzen eines' Empfängers überein. Als
ideal wird eine solche Ansprechgrenze angesehen, bei der sowohl im Ruhezustand als
auch im Betrieb gleiche Sicherheit gegenüber- -Störströmen auftritt.: Die idealen
-Ansprechgzdnzen für-''deri Zeichenstrom -»i = iö« bzw. den Trennstrom
»i = -io« oder »i = 0« sind' für jedes Empfängersystem verschieden.
Diese Grenze liegt beim Doppelstromempfänger - in Düple'xschaltung, beim Strom »i
= 0«; beim Strom 'e>i > 0« soll also der eine und beim Strom »i < 0« der andere
Kennzustand . - ausgewertet werden. Bei der Zweidrahtwendeschaltting liegt die ideale-Ansprechgrenze
bei > #C +i > =-, 0/2« bzw. »i =. -iö/-2«, -je nachdem, welcher
Kennzustandwechsel vorliegt. Liegt etwa nachdem, Kennzustandwechsel von Plus nach`Minus
vor, dann ist als- ideale Ansprechgrenze »i =----io%2«, beim Kennzustandwechsel
von Minus nach Plus ist- als ideale Grenze »i = 1o/2« anzusehen. Bei, einem Einfach-Stromempfänger
ist als ideale Ansprechgrenze »i = 1o/2« anzusehen. Bei erhöhter Telegraphiegeschwindigkeit
(75 Bd statt 50 Bd). treten Schwierigkeiten auf; die idealen Ansprechgrenzen; getrennt
für jedes System, durch Verwendung ` der . liäs'senden Empfangsmagneten zu verwirklichen;,
und -eine 'einfache Umschaltmöglichkeit -des Empfängers auf die verschiedenen
Systeme war überhaupt nicht gegeben. Die Herstellung des Doppelstromempfangsmagneten
ist schwieriger als die des Einfachstromeriipfangs-.magneten; außerdem ist der Aufwand
beim Doppelstromempfangsrnagneten größer.- Es ist -also erwünscht, überhaupt nur
E'infächstromeinpfangsmagneten zu verwenden und diese durch ' geeignete Vorsatzgeräte
in ihren Eigenschäften zu verbessern und universell verwendbar zu machen. .
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Es sind Kippschaltungen bekannt, die bei einer genau vorbestimmten
Strom- oder Spannungsgrenze, festgelegt durch eine Potentiometerschaltung; schalten.
Die Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber erweitert: Es soll nicht nur eine, sondern
es sollen wahlweise auch zwei Grenzen, je nach der Richtung des Strom- oder Spannungswechsels
der Eingangsgröße, geschaffen werden.
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Dieses Ziel wird durch einen elektrischen Umsetzer für den Telegraphieempfang,
der Gleichstromsignale und Doppelstromsignale in Gleichstrom-Signale mit Hilfe einer
Schmitt-Trigger-Schaltung umsetzt und einem Empfängsmägrieten zuführt, erreicht.
- Dieser Umsetzer ist- gemäß: der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskreis
der Schmitt-Trigger-Schaltung (Kollektorkreis des` Transistors-T2 bei Verwendung
,mön pnp=Transistoren T 1 und T2) zum Empfangsmagneten hinführend, niederohmig
in Beziehung, auf den anderen Ausgangskreis (Kollektörkreis des. I`ransistors TI)
ist, daß ein gemeinsamer Elektrodenanschlüß (gemeinsamer Emitteranschluß der. Transistoren
T l und T2) vorhanden und über die Parallelschaltung eines Widerstandes (R5) und
einer 'Diode (D 4) an den einen Pol (Pluspol) der Versorgungsspannung angeschlossen
ist, und daß für die Art-.der Telegraphieübertragung - Duplex-, Wende- oder Einfachstrom-Schaltung
- wahlweise einstellbare, ' für die Stromrichtungen des. Eingangssignals unterschiedliche
Ansprechgrenzen der Schmitt-firigger-Schaltung vorgesehen sind, die durch einen
Spannungsteiler (Spule Hl, Potentiometer R 1) für Eingangsempfindlichkeit und einen
weiteren Spannungsteiler (Widerstand R 4, Potentiometer R 3) für den .Empfindlichkeitsbereich
einstellbar sind.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung liegen im Ausgangskreis des
Schmitt-Triggers, parallel zum Empfangsmagneten (EM) und, eines eventuell davorgeschalteten
Widerstandes (R7) die Serienschaltung eines Kondensators (C2) und einer Parallelschaltung
aus einer Diode (D 3) und einem Widerstand (R 8). Durch diese Maßnahme wird, der
durch die Induktivität des Empfangsmagneten' verzögerte Stromanstieg im zweiten
Transistor erhöht, so daß die Störspannungssicherheit während der Umschlagzeit der
Transistoren erhöht ist. Bei nochmaliger Umschaltung, d. h. bei gesperrtem zweiten
Transistor liefert der in der Schaltung enthaltene Kondensator
über
den Gleichrichter einen abfallenden Strom über den Empfangsmagneten, wodurch der
den Trennschritt verkürzende Einfluß der Ankerrückwirkung kompensiert wird. Der
Lade- wie der Entladestrom des Kondensators ist also ausgenutzt.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung- näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt ein Schaltbild des elektronischen Umsetzers, F i g.
2 zeigt eine Variante einer Einzelheit aus Fig. 1.
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Die Telegraphieleitung weist zwei Adern auf, eine a-Ader und eine
b-Ader. Diese Adern sind durch eine Drossel H 1 und ein Potentiometer R 1 miteinander
verbunden. Vom Potentiometer R 1 zweigt eine Leitung c ab -und führt über einen
Tiefpaß, gebildet aus einem @ Widerstand R 2 und einem Kondensator C1, zum Transistor
T1. Antiparallelgeschaltete Dioden D 1 und D 2 bilden eine Amplitudenbegrenzerschaitung.
Die b-Ader führt zu einem weiteren Potentiometer R 3, der zusammen mit dem einstellbaren
Widerstand R4- zwischen den Polen einer Gleichspannurigsquelle liegt und einen Spannungsteiler
bildet. Der Pluspol dieser Gleichspannungsquelle führt über die Parallelschaltung
eines Widerstandes R5 und .einer Diode D 4 zu einem gemeinsamen Emitteranschluß
für Transistoren T1 und T2, der Minuspol führt über einen WiderstandR6 zum Kollektor
des Transistors T1 bzw. zur Basis des Transistors T2. Der Kollektor des Transistors
T 2 ist über einen Widerstand R 7 mit dem Empfangsmagneten EM und
darüber hinaus mit dem Minuspol leitend verbunden; parallel hierzu liegt außerdem
die Reihenschaltung -eines Kondensators C2 und einer Parallelschaltung aus einer
Diode D 3 und einem Widerstand R B.
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Die Funktion der Schaltung ist folgende: Der Spannungsteiler -aus
dem Widerstand R 4 und dem Potentiometer R3 sei so eingestellt, daß zwischen
dem Pluspol und der b-Ader der Telegraphieleitung 0,35 V liegen, die a-Ader sei
negativ gegenüber der b-Ader. Dieser Schaltzustand bedeutet Zeichenstrom. Bei diesem
Schaltzustand leitet der Transistor T1:. Da die Basis-Emitter-Strecke des Transistors
T2 durch den Transistor T1 kurzgeschlossen ist, sperrt der Transistor T2; es kann
also durch den Empfangsmagneten EM kein Strom fließen. über den Widerstand R 5,
den Transistor T1, den Widerstand R 6 fließt ein geringer Strom. Der Spannungsabfall
am Widerstand R 5 ist so klein, daß die Schwellenspannung der Diode D 4 nicht erreicht
wird; der Widerstandswert des Widerstandes R 6 ist wesentlich größer als der des
Widerstandes R 5, so daß die Emitter beider Transistoren etwa auf dem Potential
des Pluspols liegen. Der Transistor T 1 bleibt so lange leitend, bis seine Basis
durch Trennstrom um 0;35 V positiv gegenüber der b-Ader wird, d. h. das Potential
des Pluspols erreicht. Dann sperrt der Transistor T1, so daß die Basis-Emitter-Strecke
des Transistors T2 nicht mehr kurzgeschlossen ist. Die Spannung der Gleichstromquelle
liegt somit unmittelbar an der Basis-Emitter-Strecke des Transistors T2 an. Dadurch
wird der Transistor T2 leitend und bekommt einen Strom über den Widerstand R 5,
der dem Empfangsmagneten EM zufließt bzw. den Köndensätor C 2 auflädt. Wenn durch
den Stromanstieg am Widerstand R 5 eine bestimmte Spannung (0,7 V) aufgetreten ist,
dann wird die Diode D 4 leitend und überbrückt den Widerstand R 5. Die Diode D 4
dient also zur Spannungsstabilisierung. In diesem Schaltzustand ist das Potential-
des gemeinsamen Emitteranschlusses beider Transistoren 0,7 V negativ gegenüber dem
Pluspol, d. h., der Transistor T1 sperrt nun erst recht (Rückkopplung).
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Wenn durch erneuten Zeichenstrom die Basis des Transistors T1 gegenüber
der b-Ader um 0,35 V negativ wird, d. h. gegenüber dem Pluspol um 0,7 V negativ,
leitet der Transistor T1 wieder, wodurch der Transistor T2 gesperrt wird. Dabei
fallen die Emitter beider Transistoren ungefähr auf das Potential des Pluspols,
weshalb der Transistor T1 nun erst recht leitet (Rückkopplung). Die angegebene Schaltung.
schaltet also bei jeweils 0,35 V Spannungsdifferenz zwischen der Basis des Transistors
T 1 und der b-Ader. Je nach der Stellung des Potentiometers R 1 sind dazu 3 mA (z.
B. für die Duplexschaltung) oder mehr z. B. 10 mA (etwa für 2-Draht-Wendeschaltung)
Linienstrom erforderlich. Der Spannungsteiler R 3 dient dazu, das Potential der
b-Ader einzustellen. Damit wird die Lage der Empfindlichkeit des Umsetzers im Linienstrom
festgelegt. So läßt sich der elektronische Umsetzer -auf den Empfang von Einfachstrom
umstellen. Ohne den Einfluß von Störströmen kann der Umsetzer natürlich gegenüber
dem Einfachstromempfänger, den er steuert, keine Vorteile bieten. Der elektronische
Umsetzer verträgt aber bis zu 1,8fach höhere -Störströme als der Einfachstromempfänger.
Er ermöglicht es also, z. B. Telegraphiespannung und Strom bei unvermindert großen
Störströmen beträchtlich herabzusetzen oder die Fehlerhäufigkeit zu vermindern.
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F i g. 2 zeigt eine Variante einer Einzelheit aus F i g. 1. Die Diode-D4
ist durch die beiden Dioden D 5 und D 6 ersetzt, und es ist ein Widerstand
R 9 zwischen dem Emitter des Transistors T2 und dem Minuspol zwischengeschaltet.
Bei leitendem Transistor T 1 und gesperrtem Transistor T 2 wird der
Emitter des Transistor T2 negativ gegenüber seiner Basis, d. h., er sperrt besonders
gut.