CH317348A - Signalübertragungsanlage mit Lichtblitzen als Übertragungsmittel - Google Patents

Description

  Zusatzpatent zum Hauptpatent     Nr.   <B>310373</B>         Signalübertragungsanlage    mit Lichtblitzen als Übertragungsmittel    Das im Schweizer Patent     Nr.   <B>310373</B> dar  gestellte     Signalübertragungsverfahren    mittels  Lichtblitzen erfordert Empfänger, die nur auf  kurze optische Strahlungsimpulse von Fun  kenstrecken und     auf    keine andern     Licht-          eifekte    reagieren.

   Obwohl das im obigen Pa  tent beschriebene Verfahren überall dort, wo  eine einfache und sichere     Signalisierung        zwi-          sehen    Stationen ohne Drahtverbindung er  wünscht ist, vorteilhaft angewandt werden  kann, ist der Empfänger besonders für Signal  übertragung im Strassenverkehr weiter ent  wickelt worden.  



  In der Zeichnung ist das schematische  Schaltbild eines Empfängers als Ausführungs  beispiel gezeigt.  



  Die vom Geber ausgesandten blauvioletten  Lichtimpulse treffen auf die Photozelle<B>1</B> auf.  Die     Cäsium-Antimon-Kathode        lk    der Photo  zelle hat eine extreme Empfindlichkeit von  etwa einem Elektron pro<B>7</B> Quanten im blau  violetten Bereich. Als Folge des Lichtblitzes  tritt ein negativer     Spannungsimpuls    an der  Anode     1.,    der Zelle auf. Dieser negative Span  nungsimpuls geht über den     Anodenanschluss     mit Kopplungskondensator 2 von etwa<B>50</B>     pF     und Ableitung<B>3</B> von etwa<B>0,1</B>     Megohm    an das  Gitter 4, der ersten     Verstärkerröhre    4.

   Aus  der Kombination der gewählten Kapazität und  des Widerstandes ergibt sich die Zeitkonstante  zu<B>50</B> X 10-12 X<B>1.05</B>     =   <B>5</B> X<B>10-6</B> Sekunden,  Es gelangen daher nur Impulse mit einer    Dauer von weniger als<B>5</B> X<B>10-6</B> Sekunden  an das Gitter 4, der     Verstärkerröhre.    Bei     Ver-          wendu-ng    von     Cäsium-Antimon-Photozellen,     die mit einem Blaufilter ausgerüstet sind, das  Wärme- und andere schädliche Strahlen     lern-          hält,    haben praktische Versuche ergeben,

       dass     nur     Lielltimpulse    im Blauvioletten mit einer  Anstiegssteilheit von mehr als 102<B>-</B> Lux pro  <B>1/10</B> Mikrosekunde die Schaltung zum Anspre  chen bringen können, die aber gerade für  diese Impulse, die vom Geber ausgesandt wer  den, besonders empfindlich ist. Die Anoden  widerstände<B>10, 11,</B> 12 der ersten drei     Ver-          stärkerröhren    4,<B>5, 6</B> sind verhältnismässig  niedrig, grössenmässig einige Kiloohm.

   Dies ist  wegen der zu den Widerständen -parallel lie  genden Röhrenkapazität zur gleichmässigen  Übertragung der     Ilochlrequenten    Spannungs  impulse erforderlich, da aus Gründen der  Störsicherheit (Ansprechen auf fremde Licht  effekte) kein Wert auf Verstärkung nieder  frequenter Spannungsänderungen gelegt wird.  Aus diesem Grunde kann der Verstärkungs  grad nur gering gewählt werden und beträgt  nur etwa<B>10-30 je</B> Stufe. Dafür ist die Ver  stärkung im     Frequenzgebiet    zwischen<B>100</B>     klIz     und<B>1500</B> kHz ziemlich geradlinig, während  darüber hinaus der Abfall beginnt und bei  <B>3000</B>     kR.z    bereits etwa<B>2-3</B>     Neper    Minderung  gegenüber der Maximalverstärkung eintritt.

    Der Spannungsimpuls, der an der Anode     1"     der Photozelle<B>1</B> negativ auftritt,- ist hinter      der e<B>'</B>     rsten        Verstärkerröhre    4 positiv, hinter  der zweiten     Verstärkerröhre   <B>5</B> negativ und  hinter der dritten     Verstärkerröhre   <B>6</B> wieder  positiv. Die Röhre<B>6</B> arbeitet mit hohem An  odenstrom. Ihre Kathode<B>6k</B>     ist    mit der Ka  thode<B>7k</B> der Röhre<B>7</B> verbunden und nicht  durch einen Kondensator     überbrüekt.    Bei Auf  treten eines negativen Spannungsimpulses am  Gitter<B>69</B> der Röhre<B>6</B> wird ihr Anodenstrom  geringer und die Kathode<B>61,</B> negativer.

   Gleich  zeitig wird die Röhre<B>7</B> durch den an ihr auf  tretenden positiven Gitterimpuls geöffnet. Da  durch wird die Spannung am Kathodenwider  stand<B>13</B> mehr erhöht, als sie durch die Strom  minderung an der Röhre<B>6</B> sank, weil die  Röhre<B>7</B> mit dem verstärkten Signal arbeitet.  Durch das Anwachsen der Spannung am Ka  thodenwiderstand<B>13</B> wird die Kathode<B>6k</B>  positiver, das Gitter<B>69</B> also vergleichsweise  negativer, wobei sich der Wert zu dem     ur-          sprüngliehen    kleinen negativen Impuls ad  diert. Das Negativwerden der Gitterspannung  <B>6,</B> geht bis zur völligen Sperrung der Röhre<B>6,</B>  während gleichzeitig die Röhre<B>7</B> ganz     auf-          getastet    wird.

   Das Zurückfallen in den ur  sprünglichen Zustand geht sodann gemäss der  Zeitkonstanten der Gitterblocks 14<B>(50 000</B>     pF)     zwischen<B>6</B> und<B>7</B> und des     Gitterableitwider-          standes   <B>15 (1</B>     MOhm)    in<B>50.</B>     10-9.   <B>106</B> Sekun  den vor sich. Während dieses Zeitraumes  fliesst durch die Röhre<B>7</B> ein ziemlich hoher  Anodenstrom, der zur Betätigung des Relais  <B>16</B> ausreicht, oder auch eine     Glimmlamp    e zum  Aufleuchten bringen könnte (etwa<B>10</B> mA,  1/20 s).

   Die     Kippschaltung    ist dabei so emp  findlich,     dass    ein Impuls am Gitter<B>69</B> von  etwa     1/1.0()    Volt und<B>10-6</B> Sekunden Dauer  den     Kippvorgang    der Röhren<B>6, 7</B> auslöst.  



  Wenn das Relais<B>16</B> kontaktmässig nicht  hoch genug belastbar ist, hat es sich als     zweck-          -mässig    erwiesen, es auf ein mit Ruhestrom  arbeitendes Relais wirken     mr    lassen, das durch  einen Hilfskondensator (etwa 4     uF)    in der  Weise verzögert wird,     dass    es bei jedem Signal  impuls etwa eine Sekunde geöffnet bleibt und  die meldende Glühlampe ebenso lange auf  leuchtet.

   Dadurch werden     niellt    nur die ein  zelnen Signalimpulse -wirkungsvoller zum Aus-    druck gebracht, sondern man erreicht auch,       dass    bei Aufeinanderfolge der Lichtblitze des  Gebers in geringeren Zeitabständen als einer  Sekunde ein kontinuierliches Aufleuchten der  Meldelampe für die Gesamtdauer der Geber  tätigkeit eintritt. Die Erzeugung der für den  Betrieb des Empfängers erforderlichen An  odengleichspannung von etwa 200 Volt kann  auf irgendeine bekannte Weise erfolgen.  Zweckmässig wird ein     Zerhacker   <B>17</B> in Gegen  taktschaltung dafür benutzt. Er bietet zusätz  liche Sicherheit, da er auch dann noch die  erforderliche Spannung liefert, wenn die eine  Hälfte der Kontakte ausfällt.

   Transformator  <B>18</B> und Trockengleichrichter<B>19</B> vervollständi  gen die Stromquelle in bekannter Weise.  



  Da der Empfänger nur hochfrequente  Spannungsimpulse verstärkt, kann er durch  niedere Frequenzen infolge mangelhafter     An-          odenspannungssiebung    nicht gestört werden,  Eine einfache Entstörung zur Beseitigung von       hochfrequenten    Störungen, die auch im Inter  esse einer     Autoradioentstörung    erforderlich  ist, reicht aus.  



  Die beschriebene Schaltung ist nur als  Ausführungsbeispiel anzusehen und kann in  Einzelheiten verschiedentlich geändert wer  den. So können weniger oder mehr     Verstär-          kerstufen    angewandt werden, und es ist mög  lich, die Röhren<B>6</B> und<B>7</B> als Doppelröhre in  gemeinsamen Glaskolben unterzubringen. An  odenstromstösse der Ausgangsröhre können  auf verschiedene Weise zur Meldeanzeige  nutzbar gemacht werden. Der Ersatz der Röh  ren durch     ggleiehartig    arbeitende Transistoren  entspricht dem Stand der Technik.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Signalübertragungsanlage mit Lichtblitzen als Übertragungsmittel nach dem'Patentan- Gpruch des Hauptpatentes, dadurch gekenn zeichnet, dass ihr Emplangsgerät mittels Photozelle und Breitbandverstärker den bei Empfang eines Lichtblitzes auftretenden elek trischen Impuls verstärkt und auf eine mono stabile Kippsehaltung gibt, die ihrerseits ni vellierte Ausgangsimpulse abgibt.

   UNTERANSPRÜCHE <B>1.</B> Anlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Verstärker ein RC- Verstärker mit einer Bandbreite zwischen <B>100</B> kHz und<B>1500</B> kHz verwendet ist. 2. Anlage nach Patentanspruch und Un teranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass der Empfang ausschliesslich'von Lichtblitzen mit höherer Anstiegssteilheit als<B>100</B> Lux/,us durch Verwendung von Zeitkonstanten in der Kopplung der einzelnen Stufen mit weniger als<B>1 - 10-5</B> s erfolgt.

   <B>3.</B> Anlage nach Patentanspruch und Un teransprüchen<B>1</B> und 2, dadurch gekennzeich net, dass im Empfängerausgang eine mono- stabile Hoc'hvakuumröliren-Kippschaltung mit einer Ansprechempfindlichkeit unter<B>0,1</B> V liegt. 4. Anlage nach Patentanspruell und Un teransprüchen<B>1</B> bis<B>3,</B> dadurch gekennzeich net, dass die monostabile Kippschaltung nach jeder Auslösung langsamer als die Auspreeh- tätigkeit- eines zugeordneten elektromagneti- sehen Relais in den stabilen Zustand zurück kehrt.

   <B>5.</B> Anlage nach Patentanspruch und Un teransprüchen<B>1</B> bis 4, dadurch gekennzeich net, dass -Wärmestrahlung vor der Photo kathode durch ein nicht wärmestrahlungs- durchlässiges Blaufilter absorbiert wird.