Schaltungsanordnung mit Gasentladungsröhre. Die Erfindung betrifft eine Schaltungs anordnung, welche eine Gasentladungsröhre mit einer aus Hauptstrecken und Übertra gungsstrecken bestehenden Reihe von Ent- lad-ungsstrecken aufweist.
Der Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung neuer Anwendungsmöglichkeiten. für Gasentladungsröhren, und zwar sowohl von Kaltkathodenröhren wie auch von Thy- ratronröhren. ' Die erfindungsgemässe Schaltungsanord nung, in welcher die Entladung in einer ersten der genannten Entladungsstrecken die Zünd- spannung einer benachbarten nicht gezünde ten Entladungsstrecke herabsetzt,
und welche weiter einen Impulseingang und ferner zu und zwischen den EntladungsstreckenSchaltungs- verbindungen solcher Art aufweist, dass ein an den Impulseingang angelegter Impuls in Verbindung mit der erwähnten Zünd- spannungsverminderung an sich genügt, um eine vorher nicht gezündete Strecke zum Zünden zu bringen, ist gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der genannten Schaltungsverbindungen, dass die an den Im pulseingang angelegten Impulse nur an die Übertragungsstrecken gelangen, und dass die Hauptentladungsstrecken,
an welche die Im pulse nicht angelegt werden, infolge der Im- pulsanlegung der Reihe nach zünden.
In der Zeichnung sind einige Ausführungs beispiele der Erfindung dargestellt. Zunächst sei an Hand der Fig. 1 und 2 das Prinzip der Entladungsübertragung von einer Hauptstrecke zu einer folgenden mit Hilfe einer Übertragungsstrecke erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Gasentladungsröhre mit drei Kathoden 1C, 20,<B>30</B> und einer gemein samen Anode<I>A.</I> Die Anode<I>A</I> ist über einen Widerstand R3 mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle V von beispielsweise 220 V verbunden. Die erste und dritte Kathode 1C, 3C sind über je ein. Widerstands-Kapazitäts- Netzwerk Cl, R, bzw. C2, R2 mit Erde ver bunden.
Die zwischenliegende Kathode 2C ist über einen Widerstand R4 mit dem Schieber eines Potentiometers R5 verbünden, welches zwischen einem positiven Potential und Erde liegt. Die Leitung zwischen R4 und dem Schieber des Potentiometers R5 ist über einen Kondensator C3 mit einer Impulsquelle PS verbunden.
Nehmen wir an, dass anfänglich ein Strom über R3, die gemeinsame Anode A, die Ka thode<B>10</B> und den Widerstand R, nach Erde fliesst, wobei der Kondensator Cl geladen wird. Die Batteriespannung wird über den Widerstand R3, die Entladungsstrecke zwi schen A und<B>10</B> und den Widerstand R,. geteilt.
Das Potential über R3 ist mit V1, das jenige über der Entladungsstrecke mit VS und das über R, mit V2 bezeichnet. V,. und V2 betragen beispielsweise je 60 Volt und VS, die Röhrenbrennspannung, 100 Volt. Das Potential an der Kathode 2C ist mit VB bezeichnet und wird mittels des Potentio- meters B5 gleich dem Potential V2 gemacht.
Das Potential der dritten Kathode<B>30</B> ist Null. Dieser Zustand ist in der linken Spalte von Fig. 2 gezeigt, welche den Potential verlauf an den drei Kathoden zeigt.
Ein negativer Impuls von der Ampli tude V2 wird über den Kondensator 0" an den Widerstand R4 angelegt, was in Fig. 2 durch die erste vertikale gestrichelte Linie dargestellt ist.
Das Potential an der hfittel- kathode 2C wird auf Null verringert, und infolge der Ionisationskopplung überträgt sich die Entladung nach dieser Strecke, da die Spannung an dieser Strecke von VS auf VS+V2 vergrössert wird.
Die gesamte Batteriespannungämrd jetzt auf die zweite Entladungsstrecke und den Widerstand B3 aufgeteilt. Da die zweite Ent ladungsstrecke bei der Spannung VS brennt, steigt jetzt die Spannung über R3 auf V,+ V, an und verringert dadurch die Spannung an der ersten Entladungsstrecke von VS auf VS-V,
. Die Spannung an der ersten Ent ladungsstrecke wird deshalb unter die Brenn- spannung verringert, und die erste Entla dungsstrecke erlischt. Der Kondensator C, entlädt sich jetzt, und das Potential an der ersten Kathode fällt schnell ab. Bei Beendi gung des Impulses kehrt das Potential an der Kathode 2C auf den Wert<I>VB =</I> V2 zurück, so dass die Spannung über R3 gleich V, wird.
Dieser Zustand ist durch die zweite vertikale gestrichelte Linie in Fig. 2 gezeigt. Die Span nung an der dritten Entladungsstrecke wird jetzt VS+V2, und die Ionisationskopplung veranlasst die Zündung dieser Entladungs strecke.
Die Spannung an der zweiten Ent ladungsstrecke wird jetzt auf VS-V2 er niedrigt, während die Kathode 3C auf Erd- potential liegt und der Kondensator C2 sich auflädt, wodurch die mittlere Entladungs strecke in derselben Weise wie die erste Ent ladungsstrecke zum Erlöschen gebracht wird. Dieser Vorgang ist in Fig. 2 zwischen der zweiten und dritten vertikalen gestrichelten Linie dargestellt.
Das Potential an der ersten Kathode 1C fällt infolge der Entladung des Kondensators C, mit einer Zeitkonstante C,. R, auf Null ab, und das Potential der dritten Kathode 3C erhöht sich auf ein Po tential VZ mit der Zeitkönstante
EMI0002.0074
Wenn die erste Entladungsstrecke 1 C brennt und ein elektrischer Impuls an die zweite Entladungsstrecke 2C angelegt wird, versucht dies automatisch die Übertragung der Entladung von der ersten Entladungs strecke nach der dritten Entladungs strecke<B>30,
</B> wobei die erste Entladungs strecke 1C zum Erlöschen gebracht wird.
Wenn jetzt ein zweiter Impuls an die Kathode 2C angelegt wird, wird die Entla dung nach der ersten Entladungsstrecke in gleicher Weise zurückübertragen, wie dies zwischen der dritten und vierten. gestrichelten vertikalen Linie in Fig. 2 durch die Potential veränderungen gezeigt ist.
Für eine befriedigende Arbeitsweise dieser Anordnung ist es notwendig, dass die Ionisa- tionskopplung zwischen der ersten und drit ten Entladungsstrecke geringer ist als zwi schen der ersten und zweiten Entladungs strecke. In einem praktischen Fall verringerte der Strom der ersten Entladungsstrecke das Zündpotential der zweiten Strecke auf einen etwa 40 Volt über der Brennspannung liegen den Wert und das Zündpotential der dritten Entladungsstrecke auf einen 80 Volt über der Brennspannung liegenden Wert.
Ein mit einer Spannung V2 gleich 60 Volt betriebener Zähler arbeitet so mit genügender Sicherheit. Eine Elektrode, die die Entladung von einer Ka thode nach einer andern überträgt, wie dies die Elektrode 2C tut, wird als Übertragungs elektrode bezeichnet.
Fig. 3 zeigt die Verwendung von Über tragungselektroden in einer Verteilerröhre mit einer grossen Anzahl Kathoden.
Die Übertragungselektroden 2C, 4C, 6C usw. sind zwischen den Arbeitskathoden 1C, <I>3C,</I> 5C usw: angeordnet. Die Übertragungs- elektroden sind abwechslungsweise miteinan- der verbunden, und die so gebildeten Elek- trodensätze 2C, 6C usw. und 4C, 8C usw. sind mit den RC-Kreisen R41, R43, C31 bzw.
R42, R44, <B>C32</B> und einer gemeinsamen Vorspan- nungsquelle verbunden. Ferner sind geeignete Mittel vorgesehen, um negative Spannungs- impulse an C31 und C32 anzulegen.
Wenn die Entladungsstrecke A-1C anfänglich leitend ist, überträgt der erste an den. Eingang 1 an gelegte Impuls die Entladung über die erste Übertragungselektrode 2C nach der zweiten Arbeitsentladungsstrecke A-3C. Der zweite Impuls gelangt an den Eingang 2 und über trägt die Entladung nach der Entladungs strecke<I>A-50</I> usw. Wenn die entsprechende Arbeitsentladungsstrecke zündet, tritt ein Spannungsabfall von beispielsweise 60 Volt über jedem RC-Kathodenkreis auf.
Ein besonderes Merkmal dieser Art Zähl- einrichtung besteht darin, daB die Richtung, in welcher die Entladefolge fortschreitet, durch die Lage derjenigen Entladungsstrecke bezüglich der leitenden Entlädungsstrecke bestimmt ist, an welche der nächste oder erste Impuls angelegt wird. Wenn der erste Impuls an den Eingang 1 angelegt wird, wenn A-3C leitend ist, schreitet die Ent ladungsfolge von rechts nach links vorwärts und wenn der erste Impuls an den Eingang. 2 angelegt wird, schreitet die Entladungsfolge von links nach rechts fort.
Dieses Merkmal macht die Vorrichtung für eine numerische Steuerung brauchbar, wie sie bei automati schen Telephonanlagen verwendet wird, und die Röhre kann als Impuls-Regenerator ver wendet werden, da die Ziffer sowohl einge zählt wie auch umgekehrt ausgezählt werden kann. Dies vermeidet die Schwierigkeit, kom plementäre Zahlen verwenden zu müssen.
Wenn individuelle Kathodenausgangs kreise für die verschiedenen Hauptentla- dungsstrecken nicht erforderlich sind, können die Kathoden in wechselnder Folge miteinan der verbunden werden, und die Anzahl der RC-Netzwerke verringert sich auf zwei.
Fig. 4 zeigt eine derartige Schaltung, in welcher auch Mittel vorgesehen sind, welche in Ab hängigkeit der Kathodenpotentiale die Rich- tung bestimmen, in der die Entladung bei aufeinanderfolgenden Impulsen fortschreitet. Wenn eine Richtungsumkehrung der fort schreitenden Entladungsfolge erforderlich ist, werden die Verbindungen zwischen den Gleichrichtern und den Kathoden umgekehrt.
Die Arbeitskathoden 1, 5, 9 usw, sind mit einander verbunden, und die Kathoden 3, 7, 11 usw. sind getrennt davon ebenfalls miteinander verbunden und jeder Satz dieser Elektroden ist mit einem Widerstands-Kapa- zitäts-Netzwerk C4, R4 bzw. C3, R3 verbun den. Die Übertragungselektroden 2, 6,. 10 usw. und 4, 8, 12 usw. bilden auch je einen Satz miteinander verbundener Elektroden, und jeder Satz ist über einen Widerstand R5 bzw. R6 mit 80 Volt positiv vorgespannt.
Die gemeinsame Anode ist mit der Bat terie von 220 Volt über den Widerstand R7 verbunden, an welchem, sobald eine Strecke gezündet ist, ein Spannungsabfall von 60 Volt auftritt, so dass die Anode auf einem Poten tial von 160 Volt liegt.
Jeder Satz von Über- tragungselektroden ist über einen Konden sator C2 bzw. Cl und einen Widerstand R2 bzw. R1 über einen für beide Leitungen ge meinsamen Widerstand R$ mit dem +Pol einer 60-Volt-Batterie und über einen Kon densator C5 mit einer Quelle PSS\ verbunden,
welche negative Impulse von. 60 Volt liefert. Die Verbindungspunkte zwischen den Kon densatoren Cl bzw. C2 und den Widerstän den B1 bzw. R2 sind über Gleichrichter 1VIR1 bzw. MR, und einen Zweiweg-Doppelkon.- taktschalter S1, <B>8,</B> mit den Arbeitskathoden verbunden.
Ein Impuls. von PS gelangt an beide Widerstände B1 und R2, aber er wird für den einen der Sätze von Übertragungselektroden in der folgenden Weise unwirksam gemacht Die gezündete Arbeitsentladungsstrecke weist ein positives Kathoden-Potential von 60 Volt auf, und dieses liegt auch an der Anodenseite des entsprechenden Gleichrich ters .MR,, oder -HR,. Sobald nun ein negativer Impuls ankommt,
wird der betreffende Gleichrichter durchlässig, so dass das positive Potential an der Elektrodenseite von Bi oder R2 bestehen bleibt, obwohl der negative Impuls das Potential auf der andern Seite der Widerstände Bi und R2 auf Null reduziert, und daher wird kein Zündpotential auf den dem leitenden Gleichrichter zugeordneten Satz von Übertragungselektroden aufgeprägt.
Je nach der Schalterstellung des Schal ters<B>8"</B> 8'2 wird sich die Entladungsfolge nach unten oder nach oben fortsetzen. Wenn die Entladungsstrecke 3 gezündet ist, liegt ein Potential von -E-60 Volt über den Schalter S,_ an der Anode des Gleichrichters 1!2R1. Beim Eintreffen eines Impulses über 0S verbleibt infolge der niederohmigen Verbindung von der Kathode 3 über den Gleichrichter MR,
zum Verbindungspunkt von Cl, R,. dieser Punkt auf dem Potential von -E-60 Volt, und der negative Impuls kann nur über<B>0,</B> R2 zur Verbindungsleitung, welche zur Kathode 2 führt, übertragen werden. Die Entladungs folge wird somit nach unten verlaufen.
Wenn jedoch der Schalter 8" <B>8,</B> in der umgekehrter Stellung steht, wird das Potential von der Kathode<I>3 an</I> MR, angelegt, um die Impulse über C2 nach der Kathode 2 zu neutralisieren, so dass ein negativer Impuls nur über R,., C,_ wirksam wird, um die Entladungsstrecke 4 zu zünden, und die Entladungsfolge wird nach oben weitergehen.
Obgleich die Arbeitskathoden'gruppen- weise mit gemeinsamen Netzwerken verbun den sind, entsteht keine Störung, da in jedem Zeitpunkt nur eine Gruppe ein eine Zündung ermöglichendes Kathodenpotential erhält.
In gleicher Weise hat die Verbindung der Im pulsleitungen mit gemeinsamen Übertra- gungselektrodengruppen keine nachteilige Wirkung, da nur diejenigen Übertragungs- entladestrecken durch Ionisationskopplung zünden können, die benachbart einer gezün deten Entladungsstrecke liegen,
und für die eine oder die andere dieser beiden Strecken wird die Wirkung der Impulse in der soeben beschriebenen Weise neutralisiert.
Die in Fig. 4 gezeigte Zähleinrichtung dient zur Speicherung von Wahlimpulsen. Eine Ziffer darstellende Impulse verursachen eine Entladungsfolge von der anfänglichen Lage in Richtung nach einer Kathode, die der aufgespeicherten Ziffer entspricht. Wenn es später erforderlich ist, wird der Schalter S betätigt und die Entladungsfolge schreitet impulsmässig in der entgegengesetzten Rich tung fort.
Die Anzahl der Impulse, die nötig ist, um die Entladung in die Ausgangslage zurückzubringen, stellt die aufgespeicherte Ziffer dar.
Die Zündelektrode T kann ausser zur Zündung der Strecke 1 auch dazu verwendet werden, um eine elektrische Anzeige zugeben, dass die Entladung an den Ausgangspunkt zurückgekehrt ist, und sie wirkt in, diesem Fall als Sonde in, der ersten Entladungs strecke, die eine Spannung von der ersten Entladungsstrecke ableitet.
Es besteht in der Telegraphie ein Bedürf nis nach einer Wählvorrichtung, welche eine bestimmte abgehende Leitung in Abhängig keit eines Fernschreibersignals auswählen kann. Eine bekannte Lösung der Aufgabe be steht darin, eine Anzahl Röhren, wie in Fig. 5 gezeigt, anzuordnen. Wenn man bei der obersten Röhre beginnt und einen Dreier- Code verwendet, welcher aus den Elementen Zeichenstrom 1V1' und Trennstrom S gebildet ist, ist es möglich, eine bestimmte von acht Abgangsleitungen zu erreichen.
Jede Röhre bereitet die zwei ihr folgenden Röhren für die Zündung vor, und je nachdem, ob das folgende Element ein Element .M oder S ist, wird die eine oder andere der beiden Röhren gezündet.
Die Buchstaben unter den Röhren der letzten Reihe bezeichnen die Signalfolge, durch welche die Röhre gezündet worden ist, S162S <I>z.</I> B. bedeutet Trennstrom, Zeichen strom, Trennstrom.
Fig. 6 zeigt eine derartige Anordnung, bei der alle Entladungsstrecken im gleichen Ent ladungsgefäss untergebracht sind. Alle Ka thoden und Übertragungselektroden haben eine gemeinsame Anode A.
Die Impulse werden entweder den Zei-, chen- oder Trennübertragungselektroden über die Leiter .M bzw. 8 zugeführt, und die Aus gangsströme werden zwischen der ausgewähl ten Endkathode und der gemeinsamen Anode erhalten.
Es ist ersichtlich, dass irgendeine aus einer Anzahl abgehender Leitungen L ausgewählt werden. kann. Anstatt eines Dreier-Codes aus zwei Elementen kann auch ein Fünfer-Code angewendet werden, in welchem Fall eine Abgangsleitung aus 32 möglichen ausgewählt werden kann.
Fig. 7 zeigt eine praktisch günstigere An ordnung der in Fig. 6 gezeigten Elektroden anordnung, um ein, genaues Arbeiten zu er reichen. Die Entladungsfolge bewegt sich nach rechts oder nach links von der Start kathode aus, je nachdem, ob der erste Impuls ein Zeichen- oder Trennimpuls ist. Die Im pulse gelangen entweder an die unter sich verbundenen, TrennübertragungselektrodenrS\ oder an die ebenfalls unter sich verbundenen Zeichenübertragungselektroden 111.
Fig. 8 zeigt eine Röhre, die dazu dient, Zeichen eines binären Dreier-Codes zu erzeu gen und bei der zwei zusätzliche Reiben Über- tragungsentladungsstrecken und zwei zusätz liche Reihen (SER und<I>ER)</I> Hauptentla- dungsstrecken vorgesehen sind, wobei jede Reihe eine Entladungsstreckenanzahl hat, die gleich der Anzahl der letzten Stufe LR der Pyramide ist.
Die Übertragungskathoden sind durch die Buchstaben g, Y bezeichnet, an die phasenverschobene Folgen von Span nungsimpulsen angelegt werden. Die Ver bindungen nach den Übertragungskathoden sind reicht gezeigt, sind jedoch gleich jenen der Fig. 3, wobei jede Reihe von Übertra gungskathoden in Fig. 8 als eine der Über tragungskathoden in. Fig. 3 zu betrachten ist.
Die Hauptkathoden sind durch Kreise be zeichnet, und mit 1V1 oder AS bezeichnet, je nachdem, ob der zur Kathode fliessende Ent ladungsstrom ein Zeichen- oder Trennsignal erzeugt. Die Anode ist schematisch dar gestellt und mit <I>AN</I> bezeichnet. Jede Haupt kathode ist mit einer von vier Leitungen. ver bunden, von denen jede über ein Widerstands- Kapazitäts-Kopplungsnetzwerk Bi, Cl ...
R4, <I>C4</I> mit den Zeichen- und Trennwicklun gen eines Telegraphenrelais SR verbunden ist, dessen Signalisierungskontakte mit sri bezeichnet sind. Die Hauptkathoden der End- reihe <I>ER</I> werden Basiskathoden genannt, sie sind alle über R3, C3 mit der Zeichenwicklung des Relais SR verbunden, um die Ruhelage auf einem Signalkanal einzustellen. Wenn eine bestimmte der letztgenannten Entla dungsstrecken, z.
B. die Strecke 6, durch irgendein bekanntes Mittel gezündet wird, wird die Zeichenwicklung des Relais SR er regt, und der Anker srl wird auf seinem m- Kontakt gehalten.
Wenn die Impulsfolgen an die Übertragungskathoden, ä,. <I>Y</I> angelegt werden, wird der erste Impuls an den X- Kathoden. die Entladung auf die der gezünde ten Basiskathode am nächsten liegende Ent ladungsstrecke in der Startelementstufe SER übertragen.
Das Auslöschen der Entladungs strecke 6 in der Basiskathodenstufe erregt die Wicklung .M ab, und die Entladung der Entladungsstrecke in der Startelementstufe erregt die Wicklung S, und der Anker srl wechselt nach dem Kontakt s, wodurch ein Trennsignal ausgesendet wird.
Der nächste Y-Impuls überträgt die Ent ladung nach der entsprechenden Strecke in der letzten Reihe LR der Pyramide. In jeder Reihe der Pyramide sind einige Entladungs- strecken.@ erforderlich, um Zeichenströme zu erzeugen; und andere, um Trennströme zu erzeugen.
Zeichenkathoden sind in den ver schiedenen Reihen zusammen vielfachge- schaltet, und die Trennkathoden sind ebenfalls vielfachgeschaltet, so dass zwei Viel fachsätze für jede Zeichenart vorhanden sind. Die Vielfachschaltungen sind einzeln über die Widerstands-Kapazitäts-Kopplungsnetz- werke R1, Cl <B>...</B> R4,
C4 mit den entsprechen den Wicklungen, des Relais SR verbunden.
Die Reihenfolge der zündenden Entla dungsstrecken ist durch- die Wahl der ersten, Entladungsstrecke bestimmt, da jede Eut- ladungsstrecke in jeder Reihe nur eine einzige Strecke in der nächsten Reihe bei der ge gebenen Arbeitsrichtung beeinflussen kann.
Die Folge von Entladungsstrecken, die zün- den, wenn, die Entladungsstrecke 6 in der Basiskathodenstufe zuerst gezündet wird, ist durch eine gestrichelte Linie angegeben, und es wird der Code S-MSN-N ausgesandt werden. Das Stopelement 1V1 wird immer unter Steuerung der obersten Entladungs strecke ausgesandt.
Jede Kombination des binären Dreier-Codes kann durch die gezeigte Röhre ausgesandt werden.