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Einrichtung zum Beeinflussen einer kapazitiven Kopplung zwischen der
Schaltstufe und der Schaltkippstufe einer zum Messen kurzer Zeitintervalle dienenden
Einrichtung Bei den zum Messen kurzer Zeitintervalle dienenden Einrichtungen, bei
denen die Perioden einer vorzugsweise hochfrequenten, als Zeitnormal dienenden Wechselspannung
während des zu messenden Zeitintervalls durch eine mit Röhrenkippschaltungen arbeitende
Impulszähleinrichtung gezählt werden, ist eine im folgenden als Schaltstufe bezeichnete
Röhrenanordnung zwischen dem Wechselstromerzeuger und der Zähleinrichtung eingefügt,
welche die Aufgabe hat, die als Zeitnormal dienenden Wechselspannungsimpulse nur
während des zu messenden Zeitintervalls auf diese Zähleinrichtung einwirken zu lassen.
Da im allgemeinen Anfang und Ende des zu messenden Zeitintervalls durch je einen
Strom- oder Spannungsstoß gegeben sind, ist weiterhin eine im folgenden als Schaltkippstufe
bezeichnete Röhrenkippschaltung vorgesehen, welche beim Eintreffen des Anfangsimpulses
aus ihrer Ruhelage in dieAnsprechstellung kippt und so lange in dieser Ansprechstellung
verharrt, bis sie beim Eintreffen des Endimpulses wieder in ihre Ruhelage zurückgekippt
wird. In dem Stromkreis der Schaltkippstufe, beispielsweise in dem Anodenstromkreis,
tritt dann eine Spannungsänderung
auf, deren Dauer genau der Dauer
des zu messenden Zeitintervalls entspricht und die sich daher zur Steuerung der
Schaltstufe eignet. Es liegt nun die Aufgabe vor, die Steuerelektrode der Schaltstufe
mit einem diese Spannungsänderung führenden Punkt der Schaltkippstufe elektrisch
zu koppeln. Diese Kopplung kann entweder auf galvanischem oder kapazitivem Wege
erfolgen. Voraussetzung für die Anwendung der galvanischen Kopplung ist der Ausgleich
des Potentialunterschiedes zwischen dem Anodenstromkreis der Schaltkippstufe und
dem Steuerkreis der Schaltstufe. Ein derartiger Potentialausgleich benötigt im allgemeinen
besondere, nicht geerdete Spannungsquellen und ist weiterhin abhängig von den nicht
einheitlichen Eigenschaften der benutzten Röhren. Die kapazitive Kopplung ermöglicht
zwar, diese Schwierigkeiten zu umgehen, hat aber den :Dachteil, daß während des
zu messenden Zeitintervalls infolge allmählicher Entladung des Kondensators die
auf die Steuerelektrode der Schaltstufe einwirkende Spannung allmählich absinkt,
so daß die gesamte Zeitmeßeinrichtung nur kurze Zeitintervalle richtig zu messen
gestattet.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Beeinflussen einer
kapazitiven Kopplung zwischen der Schaltstufe und der Schaltkippstufe einer zum
Messen kurzer Zeitintervalle dienenden Einrichtung, bei der die Perioden einer vorzugsweise
hochfrequenten, als Zeitnormal dienenden Wechselspannung während des zu messenden
Zeitintervalls durch eine mit Röhrenkippschaltungen arbeitende Impulszähleinrichtung
gezählt werden. Eine solcheEinrichtung beseitigt die obengenannten Nachteile der
kapazitiven Kopplung dadurch, daß erfindungsgemäß dem die kapazitive Kopplung herbeiführenden
Kondensator ein nur während des Zählvorgangs auftretender, der Zähleinrichtung entnommener
Wechselstrom nach Gleichrichtung in einer Gleichrichteranordnung und nach Siebung
durch eine Siebschaltung zugeführt wird. Durch diesen Kunstgriff wird während des
zu messenden Zeitintervalls die Entladung des Kopplungskondensators verhindert,
so daß an der Steuerelektrode der Schaltstufe eine konstante Steuerspannung auftritt.
Am Ende des zu messenden Zeitintervalls wird dann die Schaltstufe durch diesen Kopplungskondensator
von der Schaltkippstufe her sofort gesperrt, wodurch der Zählvorgang beendet ist
und auch die Nachladung des Kondensators aufhört.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
Der Hochfrequenzgenerator G erzeugt die als Zeitnormal dienende Wechselspannung,
welche über dieSchaltstufeS der z: B. nach dem Dualsystem arbeitenden und aus Elektronenröhrenkippschaltungen
D1, D2 usw. bestehenden Zähleinrichtung zugeführt wird, solange die Steuerelektrode
E der Schaltstufe angenähert Kathodenpotential hat. Diese Steuerelektrode E ist
durch die Gitterbatterie B über den Widerstand R1 stark negativ vorgespannt. Über
den Kopplungskondensator C1 und über die Kondensator-Widerstands-Kombination R4
C4 ist die Steuerelektrode E mit der Schaltkippstufe K verbunden. An den Anodenstromkreis
der ersten Dualstufe D1 ist über den Kondensator C2 eine Ventilröhre h angeschlossen;
der ihr entnommene pulsierende Gleichstrom wird in der Siebschaltung C.R. geglättet
und dem Kondensator C1 zugeführt.
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Diese erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Im Anfangszustand
der Einrichtung möge die Elektronenröhre A1 der Schaltkippstufe K stromführend sein,
während die Elektronenröhre A2 gesperrt ist. Die Steuerelektrode E der Schaltstufe
S ist durch die Gitterbatterie B über den Widerstand R1 stark negativ vorgespannt,
so daß die Hochfrequenzimpulse des Generators G nicht zur Zähleinrichtung D1, Dz
gelangen können. Die Dualstufe D1 verharrt daher ebenso wie alle folgenden Dualstufen
in der Ruhestellung; infolgedessen ist das am Kondensator C2 liegende Potential
konstant, und das Ventil Y' ist stromlos. Beim Einwirken des Anfangsimpulses des
zu messenden Zeitintervalls möge die Schaltkippstufe K in ihre Ansprechstellung
kippen, d. h. die Elektronenröhre A..) wird stromführend und Al wird gesperrt. Hierdurch
wird über den Kopplungskondensator C1 und die Kombination R4C4 ein positiver Spannungsstop
auf die Steuerelektrode E der Schaltstufe S übertragen. Die Hochfrequenzimpulse
des Generators G gelangen zur ersten Dualstufe D1, idiie nunmehr im Takt der Hochfrequenzimpulse
dauernd hin und her kippt. Durch dieses Hinundherkippen der ersten Dualstufe tritt
an dem Kondensator C2 eine Wechselspannung auf, welche in der Ventilröhre h einen
pulsierenden Gleichstrom erzeugt, der durch das Siebglied C.R3 geglättet wird.
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Die Bemessung der einzelnen Schaltelemente C., und R, erfolgt erfindungsgemäß
zweckmäßig derart, daß von dem so erzeugten Gleichstrom gerade der durch R4 und
Ri auftretende Ladungsverlust des Kopplungskondensators C1 laufendtgedeckt wird.
Dadurch bleibt das Potential der Steuerelektrode E der Schaltstufe S während des
zu messenden Zeitintervalls konstant; der Kondensator C1 kann sich also nicht entladen.
Beim Einwirken des Endimpulses des zu messenden Zeitintervalls kippt die Schaltkippstufe
K wieder in die Anfangsstellung zurück, die Röhre A1 wird wieder stromführend und
A2 gesperrt. Hierdurch wird über den Kopplungskondensator C1 und die Kombination
R4C4 ein negativer Spannungsstoß auf die Steuerelektrode E der Schaltstufe S übertragen;
die Hochfrequenzimpulse des Generators G gelangen dann nicht mehr zur ersten Dualstufe
D1. Sämtliche Dualstufen verharren daher nunmehr in der der gezählten Anzahl der
Hochfrequenzimpulse entsprechenden Einstellung, am Kondensator C2 tritt somit keine
Wechselspannung mehr auf, das Ventil L' wird stromlos, die Steuerelektrode E der
Schaltstufe S bleibt also negativ.
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Die Wirkungsweise der Kombination R4C4 ist folgende: Die bereits oben
erwähnte Bemessung der Schaltelemente C2 und R3 ist sehr kritisch. Wenn nämlich
der von dem Ventil Ir gelieferte Gleichstrom größer ist als der Ladungsverlust des
Kopplungskondensators
Cl, erhält die Steuerelektrode E eine positive
Vorspannung, die im allgemeinen bei Röhrengittern unzulässig ist und sogar zur Zerstörung
der Röhre führen kann. Wenn aber der von dem Ventil V gelieferte Gleichstrom kleiner
ist als der Ladungsverlust des Kondensators Cl, dann entlädt sich der Kopplungskondensator
Cl allmählich, und der Zweck der Einrichtung ist dann nicht erreicht.
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Gemäß der Erfindung wird nun der sehr hohe Widerstand R4 vor die Steuerelektrode
E geschaltet, und die Schaltelemente C2R3 werden so bemessen, daß ein Ladungsüberschuß
vorhanden ist. Der von der Steuerelektrode E zur Kathode etwa fließende Gitterstrom
erzeugt bereits bei geringen Stärken einen so hohen Spannungsabfall in dem Widerstand
R4, daß der Spannungsüberschuß praktisch unschädlich wird. Damit keine zeitliche
Verzögerung bei der ersten Aufladung der Steuerelektrode E eintritt, die auch eine
gewisse Kapazität besitzt, ist dem Widerstand R4 der sehr kleine Ausgleichskondensator
C4 parallel geschaltet.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung kann selbstverständlich auch mit
Vorteil in denjenigen Fällea verwendet werden, in denen die Schaltkippstufe oder
die Dualstufen oder beide mit Ionenröhrenkippstufen ausgerüstet sind. Auch in denjenigen
Fällen, in denen die Zähleinrichtung nach einem anderen Zahlensystem als dem Dualsystem
arbeitet, ist ihre Anwendung möglich. Die dem Kondensator C2 zugeführte Wechselspannung
braucht nicht unbedingt der ersten Stufe der Zähleinrichtung entnommen zu werden,
sondern es kann in besonderen Fällen zweckmäßig sein, diese Spannung einer der nachfolgenden
Stufen der Zähleinrichtung zu entnehmen.