DE943360C - Schaltungsanordnung fuer elektronische Signaltongeneratoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für elektronische Signaltongeneratoren, die insbesondere für Fernsprechanlagen zur Erzeugung mehrerer Signaltöne, z. B. eines Amtszeichens, eines Besetztzeichens, eines Rückmeldezeichens od. dgl., verwendbar sind. Die Signaltonerzeugung durch elektronische Mittel an Stelle der bisher üblichen rotierenden Tongeneratoren ist in der Fernsprechtechnik an sich bereits bekannt. Gewöhnlich werden dabei mehrere Röhrenoszillatoren in Multivibratorschaltung zur Erzeugung mehrerer Niederfrequenztöne verwendet, und Verstärker sind vorgesehen zur Verstärkung der einzelnen Oszillatorfrequenzen. Auch eine Modulation bzw. ein Zerhacken einer höheren Oszillatorfrequenz durch eine " niedrigere Oszillatorfrequenz, um aus mehreren Wellenzügen zusammengesetzte Signale zu erzeugen, ist bereits bekannt. Die Erfindung bezweckt eine Vereinfachung und Verbesserung dieser bekannten elektronischen Schaltungen. Dabei geht die Erfindung aus von einer Schaltungsanordnung für elektronische Signaltongeneratoren mit Stromversorgung aus einem Wechselstromnetz und mit einem Oszillator, einem Modulator sowie einem Verstärker. Erfindungsgemäß werden in dem Modulator, der vorzugsweise auf Grund von Innen-

Widerstandsveränderung arbeitet, die Oszillatorfrequenz und die Wechselstromnetzfrequenz zu einem resultierenden Signal zusammengesetzt, das dem Verstärker über ein Widerstandsnetzwerk zur Verstärkung zugeführt wird. Die Netzfrequenz von beispielsweise 6o Hz wird also zur Tonerzeugung mit herangezogen und übt somit neben der Stromversorgung für die Röhren od. dgl. eine zweite Funktion in der Schaltung aus. Eine verhältnis-ίο mäßig hohe Oszillatorfrequenz kann auf diese Weise mit einer Harmonischen der 6o-Hz-Netzfrequenz moduliert werden. Die Netzfrequenz kann ferner als Grundfrequenz zur Steuerung von örtlichen Oszillatoren benutzt werden, um die einzelnen Frequenzen in festem Verhältnis und fester Phasenbeziehung zueinander zu halten. Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung wird zweckmäßig die Modulation mit Hilfe von strom- oder spannungsabhängigen nichtlinearen Widerständen bewirkt. Mehrere Oszillatoren und eine entsprechende Anzahl von Verstärkern können vorgesehen werden, desgleichen mehrere der Widerstandisnetzwerke, derenDimensionierung· die Signalform bestimmt.

Weitere Merkmale und Vorteile sind aus der nachfolgenden Beschreibung des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles zu entnehmen. Fig. ι enthält drei Oszillatoren, die in der vorliegenden Erfindung benutzt werden. Ein 600-Periodenund ein 400-Perioden-Oszillator, welche im Vergleich zu der Niederfrequenz von 60 Perioden verhältnismäßig hohe ' Frequenzen liefern, werden für die Erzeugung des Wähl- und des Besetzttones benutzt. Der 40-Perioden-Oszillator 150 wird benutzt, um den Ausgang des 400-Perioden-Oszillators 130 zu modulieren. Ein nicht elektronischer Modulator, der aus dem Transformator 120 und den nichtlinearen Widerständen 126 und 127 besteht, wird benutzt, um den Ausgang des 600-Perioden-Oszillators 100 zu modulieren.

Fig. 2 enthält die Gleichrichterstufe, welche die

Quelle für die Gleichspannungen aller Oszillator- und Verstärkerstufen darstellt. Der untere Teil der Figur zeigt die Verstärkerstufe für den Ausgang der Wähltonfrequenz.

Fig. 3 zeigt die beiden Verstärkerstufen. Die eine wird für den- Ausgang des Besetzttones und die andere für den Ausgang des Rückmeldetones benutzt.

Fig. 4 enthält oszillographische Aufzeichnungen der drei verschiedenen Ausgangsspannungen dieser Einrichtung, nämlich (Fig. 4 a) das 600-Perioden-Signal, das mit 120 Perioden moduliert ist (600/120), ferner (Fig. 4b) das 400 - Perioden- . Signal, das mit 40 Perioden moduliert ist (400/40), und (Fig. 4 c) die 40-Perioden-Ausgangsspannung des modulierenden Oszillators 150.

Der Ausgang des Oszillators 100 (Fig. 1), welcher einen 600-Perioden-Wechselstrom erzeugt, ist über die Kapazität 125 mit dem nicht elektronischen Modulator verbunden, der aus dem Transformator 121, den nichtlinearen Widerständen 126 und 127 und der zugehörigen Schaltung besteht. Dieser 600-Perioden-Wechselstrom wird durch eine Wechselstromfrequenz der Kraftspeisung von 120 Perioden moduliert, die aus der Wicklung 204 (Fig. 2) des Transformators 203 über die Leitungen 209 und 210 entnommen und dem Transformator 120 über dessen Wicklung 121 zugeführt wird. Die charakteristischen Eigenschaften des. modulierten Ausgangs sind abhängig von dem Verhältnis des. Widerstandswertes der nichtlinearen Widerstände 126 und 127 zum Impedanzwert der Netzschaltung, die aus den Widerständen 231 (Fig. 2) und 331 (Fig. 3), 235 und 335 und den Übertragerwicklungen 276 und 376 (Fig. 2 und 3) besteht. Danach wird die Ausgangsleistung am Punkt 128 (Fig. 1) zwei genau gleichen Verstärkerstufen zugeführt, wo sie verstärkt und den Ausgangstransformatoren 270, 370 zugeführt wird, an denen die Spannungen als Wähl- und Besetzttonfrequenzen erscheinen. Die Ausgangsleistung des Oszillators 130, die aus einem 400 - Perioden-Wechselstrom besteht, wird über die Kapazität 161 dem Punkt 164 aufgeprägt. Die Tätigkeit des 40-Perioden-Oszillators 150 bewirkt einen Wechselstromfluß über den nichtlinearen Widerstand 160, der in dem Anoden-Kathoden-Kreis angeordnet ist, und eine Änderung des Impedanzwertes am Punkt 164. Diese periodische Änderung der Impedanz am Punkt 164 beeinflußt die Höhe der Wechselspannung, die dorthin durch den Oszillator 130 übertragen wird, der seinerseits anschließend an das Gitter der ersten Röhre der Verstärkerstufe angeschlossen wird. .

Die verstärkte Ausgangsleistung erscheint als Rückmeldeton am Transformator 390. Die Modulationseigenschaften hängen von dem Verhältnis des Widerstands wertes der Widerstände 159 und 160 zu dem Impedanzwert von 162 und 163 ab.

In der Schaltung werden für die Modulation des 600-Perioden-Ausgangs des Oszillators 100 mit dem 120-Perioden-Signal, das von einer Kraftquelle entnommen wird, nic'htlinearere Widerstände benutzt, wie z. B. Silikonkarbide. Dadurch ergibt sich eine Ausgangsleistung, welche drei Perioden großer Amplitude enthält, die in der Fig. 4 a bei 402 angedeutet sind, sowie zwei Perioden geringerer Amplitude, die bei 401 angegeben sind. Das Verhältnis der Amplituden 401 und 402 beträgt 3 : 10. Das Verhältnis von drei stärkeren" zu zwei schwächeren Perioden ist bedingt durch die Wahl der besonderen Widerstands werte von 126 und 127 im Vergleich zu der Gesamtwiderstandsnetzschaltung, die aus der Sekundärwicklung des Transformators 120, den beiden Widerständen 126 und 127 und den zwei Parallelstromkreisen 231, 235 und 276 sowie 331, 335 und 376 besteht. Die Modulationsleistung wird aus der Untersetzungswicklung 204 des Transformators 203 über die Leitung und 210 zum Transformator 120 übertragen. Die Wicklung 204 wird ferner zur Erzeugung einer Heizspannung von etwa 6,3 Volt für alle Röhren, mit Ausnahme der Gleichrichterröhren 211 und 212, benutzt. Die Modulationsspannung wird mit Hilfe des Transformators 120 bis auf annähernd 50 Volt

auf jeder Seite der Mittelan-zapfung 124 erhöht. Der Strom dieses Transformators fließt über die Silikonkarbidscheiben 126 und 127, welche sowohl bei den negativen wie bei den positiven Spitzen des in dem Transformator 120 induzierten 60-Perioden-Stromes in ihrem Widerstandswert verringert werden. Der 600-Perioden-Oszillatorstrom, der an der Mittelanzapfung 124 des Transformators 120 und über die nichtlinearen Widerstände 126 und 127 dem Punkt 128 zugeführt wird, wird ferner an die Ausgleichsnetzschaltung angeschlossen, welche aus zwei parallel· geschalteten, genau gleichen Zweigen besteht. Ein Zweig (Fig. 2) enthält die Widerstände 231 und 235 mit der Rückkopplungswicklung 276 auf dem Transformator 270, der andere (Fig. 3) die Widerstände 331 und 335 mit der Rückkopplungswicklung 376 auf dem Transformator 370.

Der Elektronenstrom, der durch den Modulator 129 und den Oszillator 100 fließt, wird nunmehr unter der Annahme beschrieben, daß die Polarität der Spannung am Transformator 121 derart ist, daß das äußere Ende der Wicklung 122 positiv und das äußere Ende der Wicklung 123 negativ ist. Ein örtlicher Elektronenstrom verläuft von der rechten Seite über die Sekundärwicklungen 123 und

122, den nichtlinearen Widerstand 126, den Punkt 128 und den nichtlinearen Widerstand 127 zurück zur rechten Seite der Sekundärwicklung. Der äußere Elektronenstrom verläuft von Erde über die Wicklung 276 des Transformators 270, die Leitung 263, die Widerstände 235 und 231 zum Punkt 128, über den nichtlinearen Widerstand 127, die Wicklung

123, die Mittelanzapfung 124 und die Kapazität 125 zum Verbindungspunkt der Widerstände 101 und 103 und den Widerstand 101 zum Plus-Anschluß des Filters. In der nächsten Halbwelle der Periode kehrt sich die Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators 120 um, so daß das äußere Ende der Wicklung 123 negativ wird und der örtliehe Elektronenstrom von der linken Seite über die Sekundärwicklungen 122 und 123, den nichtlinearen Widerstand 127, den Punkt 128 und den nichtlinearen Widerstand 126 zurück zur linken Seite der Sekundärwicklung führt. Der äußere Elektronenstrom ähnelt dem vorher beschriebenen, mit der Ausnahme, daß die Elektronen nach Erreichen des Punktes 128 über den nichtlinearen Widerstand 126, die Sekundärwicklung 122 und außen über die Mittelanzapfung 124 über einen vorher beschriebenen Weg führen.

Die kombinierte Wirkung von zwei verschiedenen Elektronenströmen, die einander überlagert sind, schafft besondere Spannungsverhältnisse am Punkt 128, die ihrerseits den Gittern der Röhren in den Verstärkerstufen aufgeprägt .werden. Diese Art von nichtlinearen Widerständen liefert einen hohen Widerstand bei gewöhnlicher Betriebsspannung (600 Perioden), wenn aber eine andere Spannung (120 Perioden) aufgeprägt wird, fällt der zugehörige Widerstand auf einen niedrigen Wert ab mit dem Ergebnis, daß eine wirksame Modulation in neuartiger Weise erzielt wird. Dadurch fließt der an der Mittelanza'pfung 124 zugeführte 600-Perioden-Strom besonders leicht in Intervallen von 120 je Sekunde.

Durch richtige Bemessung des Belastungswiderstandes und der nichtlinearen Widerstände sowie durch Benutzung einer modulierenden Spannung, die hoch ist im Vergleich zu der 600-Perioden-Spannung, wird die gewünschte Modulation zuverlässig erhalten. Die modulierte Spannung am Belastungswiderstand, z.B. 231 und 235, wird durch einen üblichen Verstärker mit einem großen Betrag negativer Rückkopplung verstärkt, um die gewünschte Ausgangsleistung mit guter Spannungskonstanz zu liefern. Ein aus den Röhren 230, 250 und 260 bestehender Verstärker wird benutzt, um den modulierten 600-Perioden-Wechselstrom zu verstärken, um die Wählerfrequenzausgangsleistamg zu erhalten. Der andere Verstärkerteil, der aus den Röhren 330,. 350 und 360 besteht, wird benutzt, um das gleiche modulierte Signal zu verstärken und eine Besetzttonausgangsleistung zu erhalten. Der Besetztton wird außen durch einen geeigneten Unterbrecher unte.rbrochen.und einer Vermittlungseinrichtung zugeführt. Aber diese Unterbrechungen beeinflussen wegen der durch die getrennten Verstärker geschaffenen Isolierung nicht die Wählerfrequenzausgangsleistung.

Die Rückruftonschaltung enthält einen eigenen Wechselstromton, der aus einem 400-Perioden-Wechselstrom mit einer 40-Perioden-modulierten Frequenz besteht. Dieser Ton umfaßt fünf Perioden großer Amplitude, die in Fig. 4b bei 4x2 dargestellt sind, und fünf Periodfen geringer Amplitude, die bei 411 gezeigt sind. Ein 400-Perioden-Wien-Brücken-Oszillator 130, ähnlich dem 600-Perioden-Oszillator 100, und ein 40-Perioden-Mul ti vibrator 150, welcher symmetrische Quadrat- bzw. Rechteckwellen liefert, werden benutzt. Ein einzelner nichtlinearer Widerstand 160 in Verbindung mit dem 40-Perioden-Oszillator 150 wird verwendet, um eine Modulation der 400-Perioden-Oszillator-Ausgangsspannung zu bewirken, die einer Belastungsnetzschaltung aufgedrückt wird. Der Widerstand 160 wird als Kathodenwiderstand in dem rechten Teil der 40-Perioden-Oszillator-Röhre 170 benutzt. Der Widerstand 160 wird über den Widerstand 159 (niederer Wert) an den Punkt 164 angeschlossen, an den weiterhin eine Parallelschaltung, bestehend aus dem Blockkondensator 162 und dem Widerstand 163, angeschlossen ist. Immer wenn die rechte Triode der Röhre 170 leitend wird, fällt der Wert des Widerstandes 160 auf einen se'hr geringen Betrag und bildet daher für den Punkt 164 eine geringe Erdimpedanz, welche die Höhe der an dem Punkt 164 auftretenden Spannung wirksam vermindert; von diesem Punkt wird sie dem linken Gitter der Röhre 300 aufgeprägt. Immer wenn die linke Triode der Röhre 170 leitend wird, ist der Widerstand 160 sehr hoch (nahezu ein offener Stromkreis), so daß eine hohe Signalspannung am Punkt 164 auftritt. Die Veränderung der oszillierenden Spannung am Punkt 164 wird über die Leitung 165 dem linken Gitter der Gegentaktver- 1S5 stärkerstufe der Röhre 300 zugeführt. Die Span-

nung wird dann durch einen Verstärkerteil, der dem für die Verstärkung der Wähl- und Besetztfrequenzen gleicht, verstärkt.

Die Erfindung kann grob in die folgenden Arbeitsabschnitte unterteilt werden: die Kraftspeisung ' einschließlich Filter und Gleichrichter, Oszillatoren und· ihre zugehörigen Verstärker sowie Widerstandsmodulator und modulierenden Oszillator. Jeder der Verstärkerabschn'itte besteht wieder aus drei Stufen·: Gegentaktverstärker, Phasenumkehrer -und KraftverstäTkerv-- Alle Verstärkerabschnitte sind einander ähnlich.

Die Kraftspeisung enthält einen Transformator 203 für die Transformierung der üblichen Kraftfrequenzspannung in verschiedenen Spannungsstufen, die an den Wicklungen 204, 205 und 208 abgenommen werden können. Verschiedene Anzapfungen sind auf der Primärseite des Transformators 203 verfügbar, um einen richtigen Anschluß an eine Speisequelle zu gestatten, welche oberhalb oder unterhalb der üblichen 115-Volt-Spannung liegt. Diese Stufe enthält zwei Gleichrichterröhren 211 und 212, die zueinander parallel an die Sekundärwicklung 205 des Krafttransformators 203 angeschlossen sind. Die für die Gleichrichtung benutzten Röhren können von üblicher Ausführung sein. Der Ausgang der Gleichrichterstufe wird einem Drosseleingangsfilter zugeführt, das eine Netzschaltung mit den Drosseln 213 und 217 sowie den Kapazitäten 215 und 218 umfaßt. Ein Ableitwiderstand 219 ist zur Entladung der Kapazitäten 215 und 218 parallel zum Ausgang des Filters angeschlossen, um die Bedienungsperson vor Hochspannung zu schützen, die auftreten kann, wenn die Einrichtung abgeschaltet wird.

Der Wählfrequenzgenerator umfaßt den einen 600-Perioden-Oszillator 100, einen Widerstandsmodulator 129 mit dem Transformator 120 und den Widerständen 126 und 127 sowie den Verstärkerteil mit den Röhren 230, 250 und 260. Der Oszil-' latorabschnitt enthält eine Doppelröhre in Verbindung mit den zugehörigen Widerständen und Kapazitäten. Der Unke Teil der Oszillatorröhre no bildet einen Teil des Oszillatorkreises, der den Kathodenwiderstand 113, den Anodenwiderstand 102, den Gittervorspannungswiderstand 112 und den regelbaren Rückkopplungswiderstand 104 enthält, der über den Widerstand 105 und die Kapaziätät 107 an die Anode des rechten Teils der gleichen Röhre angeschlossen ist.

Der Kreis des rechten Abschnittes der Oszillatorröhre 110 besteht aus dem Kathoden widerstand 114, dem Anodenwiderständen ιοί und 103, den Gittervorspannungswiderständen 115 und 116 und ferner dem Widerstand 111, der über die Kapazität

109 an die linke Anode der gleichen Röhre angeschlossen ist. Diese beiden Abschnitte der Röhre

110 und die zugehörigen Widerstände und Kapazitäten sind so geschaltet, daß sie eine Wien-Brücke des Widerstand-Kapazität-Oszillators bilden..

Immer, wenn der linke Teil der Röhre 110 leitend wird, werden die Änderungen des Anodenstromes über, die Kapazität 109 und den Widerstand in auf das Gitter des rechten Teils der gleichen Röhre aufgeprägt. Der rechte Teil verstärkt dieses Signal, und ein Teil des verstärkten Signals wird zwecks Rückkopplung über die Kapazität 108 und den Widerstand 106 dem linken Gitter der Röhre wieder zugeführt.

Die sich ergebende Änderung in der Spannung des linken Gitters der Röhre bewirkt eine entsprechende Änderung des zugehörigen Anodenstromes, welcher seinerseits eine Änderung des rechten Gitters der gleichen Röhre bewirkt, die ihrerseits eine Änderung des Anodenstromes im rechten Teil der Röhre hervorruft. Hierdurch entsteht ein Wechsel an dem linken Gitter der Röhre. Eine oszillierende Elektronenbewegung wird dadurch aufrechterhalten, und die Frequenz der Schwingung im Ausgangskreis dieses Wien-Brücken-Oszillators wird durch den Wert der Widerstände 104 und 112 sowie die zugehörige Kapazität 117 bestimmt. Der Ausgang des rechten Teils der Röhre 110 ist von dem Verbindungspunkt der Widerstände 101 und 103 über die Kapazität 125-an die Mittelanzapfung 124 der Sekundärwicklung des Transformators 120 des Widerstandsmodulators 129 geschaltet.

Die Kapazität 215 dient zur Synchronisierung durch Anlegen der verminderten Spannung, die zwischen zwei benachbarten gleichgerichteten Impulsen auftritt, an den Verbindungspünkt der Widerstände 115 und 116 und danach über den Widerstand 115 an das rechte Gitter der Röhre 110. Daraus ergibt sich eine stabile Arbeitsweise des Oszillators 100,. dessen Aüsgangsfrequenz eine bestimmte Beziehung zur Gleichrichterfrequenz, nämlich 600 : 120 oder 5 : 1, besitzt. Der Widerstand 104 dient zur Steuerung der Rückkopplung von der xechten Anode der Röhre 110 zur linken Kathode der gleichen' Röhre, um eine gute Sinus-Ausgangswelle zu· erhalten. Die Primärwicklung 121 des Transformators 120 ist über die Leitungen 209 und 210 an die Heizspannungswicklung des Krafttransformators 203 angeschlossen. Jedes Ende der Sekundärwicklungen 122 und 123 des Transformators 120 ist an einen Widerstand 126 und 127, z. B. einen Silikonkarbidwiderstand, angeschlossen u-nd am unteren Ende zusammengeschaltet, so'daß ein Modulationskreis gebildet "° wird, der zur Modulation der Eingangsleistung dient, welche den Wählfrequenz- und den Besetztton-Verstärkerstufen am Punkt 128 zugeführt wird."

Es soll jetzt die Wählfrequenzverstärkerstufe in "5 Verbindung mit dem zugehörigen 600-Perioden-Oszillator 100 betrachtet werden, der für die Erzeugung des Wählfrequenzwechselstromes benutzt wird. Die Ausgangsleistung der Verstärkerstufe 100 wird über die Kapazität 125 und die Mittelanzapfung 124 sowie die Sekundärwicklungen 122 und 123 auf dem Transformator 120 über einen der Widerstände 126 und 127 abgenommen und über den Widerstand 231 dem linken Gitter der Röhre zugeführt, die eine doppelte Aufgabe, einmal als Trennverstärker sowie als Phasenumkehrer er-

füllt. Der Zweck des Trennverstärkers in dem linken Teil der Röhre 230 besteht in der Trennung der Verstärkerstufe von der Ausgangsstufe, um dadurch die Frequenz von den Änderungen der Belastung unabhängig zu machen. Der Anoden-Kathoden-Kreis des Trennverstärkers besteht aus dem Anodenwiderstand 233 und dem Kathodenwiderstand 236. Der Widerstand 235 liegt in Reihe mit der Wicklung 276 des Transformators 270. Er soll eine gewisse Rückkopplungsspannung vom Ausgangstransformator 270 auf das linke Gitter der Röhre 230 übertragen. Die auf die erste Stufe des Verstärkerabschnittes geleitete Rückkopplungsspannung reicht aus für eine gute Spannungs- regelung und zur Beseitigung von Störungen im Zuge des Verstärkers. Veränderungen des Anodenstromes, der über den linken Teil der Röhre 230 und den Trennverstärker fließt, verlaufen über'die Kapazität 240 zum rechten Gitter der Röhre 230, deren rechter Teil als Phasenumkehrer wirkt. Beide Anodenwiderstände 233 und 234 der Röhre 230 sind an die gleichgerichtete Kraftspeisung angeschlossen, die am Ausgang des Filters zur Verfügung steht. Der Phasenumkehrer dient zur Umkehrung im Ausgang des Trennverstärkerteils der Röhre 230 in zwei gegenphasige Komponenten von gleicher Größe, um die Steuergitter der Kraftverstärkerröhren 250 und 260 zu erregen. Der Phasenumkehrer liefert eine Gleichstromspeisung für den Kraftverstärker ohne Schwankungen, die von dem Arbeiten der Röhren oder anderen Ursachen herrühren könnten. Die Stromwechsel in dem Phasenumkehrerteil der Röhre 230 werden den Gittern der Kraftverstärkerröhren 250 und 260 mit Hilfe der Kapazitäten 251 und 261 zugeführt. Die Gittervorspannung für die Verstärkerröhren 250 und 260 wird durch die Widerstände 252 und 262 geliefert, welche gemeinsam an Erde angeschlossen sind. Die in der Kraftverstärkerstufe benutzte Röhre kann handelsüblicher Art sein. Die Anoden der Kraftverstärkerröhren sind an die entgegengesetzten Enden der Wicklungen 271 und 272 des Transformators 270 angeschlossen. Die Eingangswicklung ist mit der Mittelanzapfung 273 an den Verbindungspunkt der Kapazität 215 und der Drosseln 213 und 217 in dem Filter einer Gleichspannungsquelle angeschlossen. Die Kapazität 256 und der Widerstand 257 liegen in Reihe parallel zum Ausgang der Kraftverstärkerstufe, um hochfrequente Schwingungen zu unterdrücken. Der \^rerstärkte Ausgang des 600-Perioden-Oszillators 100 wird am Transformator 270 mit Hilfe der beiden Wicklungen 274 und 275 abgenommen. Diese Wicklungen, enthalten die gleiche Anzahl von Windungen und können in Reihe geschaltet werden, so daß sie einen Ausgang der doppelten Spannungshöhe wie eine einzelne Wicklung ergeben. Dies ist sehr nützlich für die Anpassung des Ausgangs dieses Oszillators an eine Einrichtung, welche in ihren elektrischen Daten sich ändert. Die andere Wicklung 276 an der Ausgangsseite des Transformators 270 gestattet, wie vorher ausgeführt, einen gewissen Anteil der Ausgangsspannung über die Leitung 263 und den Widerstand 235 an das linke Gitter der Röhre 230 zurückzuleiten.

Der 600-Perioden-Oszillator 100 wird mit der Frequenz von 120 Perioden, der Brummfrequenz des Gleichrichters, mit Hilfe der Kapazität 215 synchronisiert, welche an den Ausgang der gleichgerichteten Speisequelle über die Leitung 202 an den Verbindungspunkt der Widerstände 115 und 116 und von dort über den Widerstand 115 an das rechte Gitter des Oszillators 100 angeschlossen ist. Hierdurch wird jede irrtümliche Betätigung des Oszillators 100 vermieden und eine Beziehung zwischen den beiden Frequenzen hergestellt, welche wegen der Verwendung der tieferen Frequenz zur Modulation der höheren Frequenz notwendig ist.

Der Ausgang des Oszillators 100 wird ferner von dem Modulator 129 am Punkt 128 über den Widerstand 321 abgenommen und dem linken Gitter der Röhre 330 aufgeprägt, deren linker Teil als. Trennverstärker wirkt. Der modulierte Ausgang des 6oo-Perioden-Oszillators liefert dadurch ein Signal für die" Besetzttonoszillatorstufe, deren Ausgang einen 600-Perioden-Wechselstrom enthält, der mit 120 Perioden moduliert ist. Der Anoden-Kathoden-Kreis des linken Abschnittes der Röhre 330 besteht aus dem Anodenwiderstand 333 und dem Kathoden-Vorspannungswiderstand 336. Die Anodenstrom- _go änderungen im linken Teil der Röhre 330 werden parallel zum Kondensator 340 dem Gitter des rechten Abschnittes der Röhre 330 aufgeprägt, die als Phasenumkehrer wirkt. Die Anode des rechten Teils der Röhre 330 ist an den gleichgerichteten Ausgang der Kraftspeisung über den Widerstand 334 angeschlossen. Die Kathodenvorspannung wird mit Hilfe der Widerstände 338 und 364 erhalten. Der rechte Teil der Röhre 330 dient als Phasenumkehrer in der vorher beschriebenen Weise für den Verstärkerteil, der für den Wählfrequenzausgang benutzt wird. Zwei Signale gleicher Amplitude, aber gegenphasig zueinander, werden über die Kondensatoren 351 und 361 an die Gitter der Kraftverstärkerröhren 350 und 360 gelegt. Der Ausgang dieses Gegentaktverstärkers wird den Wicklungen 371 und 372 des Transformators 370 zugeführt. Die Kapazität 356 und der Widerstand 357, welche in Reihe an die beiden Anoden der Röhren 250 und 260 angeschlossen sind, haben eine ähnliche Aufgabe wie der vorher erwähnte Widerstand 257 und Kapazität 256 für die Unterdrückung hochfrequenter Schwingungen. Der Ausgang des Transformators 370 wird den beiden Wicklungen 374 und 375 entnommen. Diese beiden Wicklungen haben eine · gleiche Anzahl von Windungen und können, falls gewünscht, in Reihe geschaltet werden, um die elektrische Spannung der angeschlossenen Hilfseinrichtung anzupassen. Der Ausgang der Wicklung 376 wird benutzt, um eine Rückkopplungsspannung über die Leitung .363 und den Widerstand 335 auf das linke Gitter der Röhre 330 zu übertragen, um die Verstärkereigenschaften des Besetzttonverstarkerabschnittes zu verbessern. Der 400-Perioden-Oszillator, welcher benutzt wird, um die Grundfrequenz für den Rückruf ton zu liefern,

ist ebenfalls ein solcher des Wien-Brücken-Oszütator-Typs. Eine Doppelröhre 140 wird für diesen Zweck benutzt und kann eine solche handelsüblicher Art sein. Die entsprechenden Anodenwiderstände 131 und 132 sind gemeinsam an den Gleichspannungsausgang des Filters- angeschlossen. Die Kathodenwiderstände 141 und 142 'dienen zur Erzeugung der Kathodenvorspannung. Der Ausgang des rechten Abschnittes der Röhre 140 ist über die Kapazität 135 und den Widerstand 136 an das linke Gitter der Röhre 140 angeschlossen. ' In gleicher Weise wird der Ausgang des linken. Abschnittes der Röhre 140 über die Kapazität 133 und den Widerstand 134 an das rechte Gitter der Röhre 140 geführt. Es ist dadurch ersichtlich, daß der Wechsel im einen Teil der Röhre 140 einen Wechsel in dem anderen Teil der gleichen Röhre bewirkt. Die Arbeitsweise des 400-Perioden-Oszillators ähnelt derjenigen, wie sie früher bei dem 600-Perioden-Oszillator 100 beschrieben wurde. Der Betrag, der von der rechten Anode der Röhre 140 erhaltenen und der linken Kathode der gleichen Röhre· aufgeprägten Rückkopplung wird durch die Einstellung der mittleren Anzapfung 138 des Widerstandes 137 geregelt. Der oszillierende· Strom wird von 1 der rechten Anode der Röhre 140 abgenommen und über die Leitung 139 parallel zur Kapazität 161 dem Punkt 164 zugeführt, wo er durch die Schwingungen des nachfolgend beschriebenen 40-Perioden-Modulations-Oszillators 150 moduliert wird.

Der 40-Perioden-Modulations-Oszillator 150 ist ein an sich bekannter Multivibrator, in welchem ein Teil der Röhre 150 leitend ist, während der andere Teil der gleichen Röhre durch eine Vorspannung unwirksam gemacht wird. Die Schwingungen werden durch eine augenblickliche Störung des Gleichgewichtes, etwa durch eine etwas positivere Spannung am Gitter des linken Teils der Röhre 150 eingeleitet und dann auf das Gitter des rechten Teils der gleichen Röhre übertragen. Diese Spannung wird verstärkt und dann dem linken Gitter zugeführt und erneut verstärkt. Dies ist ein kumulativer und augenblicklicher Vorgang, so daß das linke Gitter plötzlich auf einen positiven Wert springt, während das rechte Gitter-Potential gleichzeitig plötzlich negativer als der Abschneidewert für diese Teilröhre wird. Dadurch hört die Verstärkung auf, und die linke Triode der Röhre 170 läßt einen starken Anodenstrom durch, während die rechte Triode keinen Anodenstrom aufnimmt. Dieser Zustand herrscht jedoch nur einen Augenblick, weil die Ableitung über die Widerstände 158 und 160 der rechten Triode das Gitter-Potential der rechten Triode auf Null zurückbringt. Wenn das negative Potential des Gitters der rechten Triode genügend abgefallen ist, so daß eine Verstärkung möglich ist, leitet eine geringe Spannung die Verstärkung in der Triode ein, deren Arbeitsweise nun in die vorher für die linke Triode beschriebene umgekehrt wird. Die Kapazität 155 liefert eine gewisse Ausgangsleistung von der rechten Anode der Röhre 140 an das linke Gitter der Röhre 170, so daß der 40-Perioden-Modulations-Oszillator 150 im Synchronismus mit dem4OO-Perioden-Oszillator 130 bleibt, .um die zwischen der Grundfrequenz und der modulierenden Frequenz bestehende Beziehung aufrechtzuerhalten. Der rechte Teil der Röhre 170 enthält in seinem Kathodenkreis einen nichtlinearen. Widerstand 160, welcher ein Silikonkarbidwiderstand sein kann. Wenn der linke Teil der Röhre 170 leitend ist, hat der Widerstand 160 einen hohen Wert, weil der rechte Teil der Röhre 170. nichtleitend ist. Demgemäß ist der Widerstands wert am Punkt 164, an welchem der Widerstand 159 angeschlossen ist, .der seinerseits an die Verbindung der Widerstände 158 und ΐθο angeschlossen ist, sehr hoch. Der Ausgang des 400-Perioden-Oszillators 130, der über die Leitung 139 am Kondensator 161 liegt, ist mit dem unteren Teil des Widerstandes 159 verbunden und wird parallel zumKondensatori62 und dem Widerstand 301 an das linke Gitter der Röhre 300 geführt, von_ welcher der linke Abschnitt ale Trennverstärker dient. Die Kapazität 162 dient zur Blockierung der Gleichspannung des linken Gitters der Röhre 300. Immer, wenn der rechte Teil der Röhre 170 leitend wird, ist der Wert des Kathodenwiderstandes 160 sehr gering, so daß der kombinierte Ausgang des 400-Perioden-Oszillators 130 und des 40-Perioden-Modulations-Oszillators 150 gering ist und eine geringe Signalspannung am Punkt 164 parallel zur Kapazität 162 und sodann über den Widerstand 301 dem linken Gitter der Röhre 300 zugeführt wird. Der Wert des Kathodenwiderstandes 160 liegt bei 300 Ohm, was praktisch eine Stromunterbrechung bedeutet, wenn der rechte Teil der Röhre 170 nichtleitend ist. Demgemäß wird die volle Signalspannung von der rechten Anode der Röhre 140 über die Kapazitäten 161 und 162 und den Widerstand 301 dem linken Gitter der Röhre 300 zugeführt. Der Widerstandswert des Widerstandes 159 ist gering im Vergleich zu dem des Widerstandes 160. Der Widerstand 159 hat einen solchen Wert, daß die an der Verbindung des Widerstandes 163 und der Kapazität 162 auf- i°5 tretende Spannung derart ist, daß die Amplitude der Signalspannung während des Leitzustandes des rechten Teils der Röhre 170 die Hälfte der Signalspannung beträgt, die auftritt, wenn der rechte Teil der erwähnten Röhre nichtleitend ist. Dies ist no durch die Wellenamplituden 411 und 412 in Fig. 4b dargestellt.

Der Ausgang des linken Teils der Röhre 300, der als Trennverstärker dient, wird über die Kapazität dem rechten Gitter der gleichen Röhre zügeführt. Die rechte Triode der Röhre 300 dient zur Phasenumkehr, um zwei Signale gleicher Amplitude, aber entgegengesetzter Polarität, der nachfolgenden Verstärkerstufe zuzuführen, die aus den beiden Röhren 310 und 320 besteht, die gemeinsam als Gegentaktverstärker benutzt werden. Die Signale des Phasenumkehrers werden den Gittern der Kraftverstärkerröhren 310 und 320 über die Kapazitäten 303 und 304 aufgeprägt. Der Widerstand 311 dient'zur Erzielung einer gemeinsamen Vorspannung beider Kathoden der Verstärker-

Claims (2)

1. röhren. Der Ausgang der Verstärkerröhren wird an die Wicklungen 391 und 392 des Transformators angeschlossen. Die Kapazität 316 und der Widerstand 317 sind in Reihe parallel zu den S Anoden der beiden Verstärkerröhren angeschlossen, um hochfrequente Schwingungen zu unterdrücken. Der Ausgang des Transformators 390 besteht aus zwei Wicklungen 394 und 395. Diese Wicklungen bestehen wie in den anderen Fällen aus zwei Wicklungen gleicher Windungszahl und können nach Bedarf in Reihe geschaltet werden. Die Wicklung 396 dient dazu, einen Teil des Ausgangssignals über die Leitung 318 und den Widerstand abzuleiten und dem linken Gitter der Röhre 300 aufzuprägen, um die Ausgangsleistung zu stabilisieren, wie dies in Rückkopplungskreisen angewendet wird.

   PATENTANSEROCHE:

   i. Schaltungsanordnung für elektronische Signaltongeneratoren mit Stromversorgung aus einem Wechselstromnetz und mit einem Oszillator, einem Modulator sowie einem Verstärker, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Modulator, der vorzugsweise auf Grund von Innenwiderstandsveränderung arbeitet, die Oszillatorfrequenz und die Wechselstromnetzfrequenz zu einem resultierenden Signal zusammengesetzt werden, das dem Verstärker über ein Wider-Standsnetzwerk zur Verstärkung zugeführt wird.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselstromnetz den Oszillator (100) betreibt, so daß dieser im Rhythmus der Netzfrequenz gesteuert wird.

   3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator aus nichtlinearen Widerständen (126, 127) besteht und das resultierende Signal aus einer Mehrzahl von Wellenzügen zusammengesetzt ist, die in fester Beziehung zueinander stehen und hinsichtlich ihrer Größe und Anzahl durch das Verhältnis der Widerstandswerte der nichtlinearen Widerstände (126, 127) zu denen des Widerstandsnetzwerkes (231, 235, 276 bzw. 331, 335, 376) bestimmt werden.

   4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere über je ein Widerstandsnetzwerk (231, 235, 276 bzw. 331, 335, 376) an den Modulator angeschlossene Verstärker (230, 250, 260 bzw. 330, 3So, 360) vorgesehen sind -und in dem Modulator aus der doppelten Netzfrequenz oder Oszillatorfrequenz und der einfachen Oszillatorbzw. Netzfrequenz ein resultierendes Signal zusammengesetzt wird, das hinsichtlich Größe und Periodenzahl in fester Beziehung zueinander stehende Wellenzüge enthält und den Verstärkern über die Widerstandsnetzwerke zugeführt wird.

   5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatorfrequenz in einem bestimmten Verhältnis zur Netzfrequenz steht und die Netzfrequenz dem Oszillator so zugeführt wird, daß dieses Frequenzverhältnis unabhängig von Netz-Spannungsschwankungen konstant bleibt.

   6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator aus einem Übertrager (120) mit mehreren Eingängen und aus in einem geschlossenen Stromkreis an dem Übertrager Hegenden nichtlinearen Widerständen (126,127) besteht und das Widerstandsnetzwerk mit diesem Stromkreis verbunden ist, so daß bei Einspeisung der verschiedenen Wechselstromfrequenzen über die Übertragereingänge in den Stromkreis ein zusammengesetztes Signal entsteht, das von den Einzelwiderständen des Netzwerkes abhängig ist.

   7. Schaltungsanordnung nach einem der An-Sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine veränderliche Impedanz vorgesehen ist, die aus einem weiteren Oszillator (150) mit mehreren Anoden-Kathoden-Kreisen, einem parallel zu einem Anoden-Kathoden-Kreis geschalteten Netzwerk und einem in einen Anoden-Kat'hoden-Kreis eingeschalteten nichtlinearen Widerstand (160) besteht, der in Abhängigkeit vom Anoden-Kathoden-Strom so geregelt wird, daß bei großem Strom der Innenwiderstand des Oszillators verringert und dabei eine niedrige Spannung an das Netzwerk abgegeben wird, während bei kleinem Strom der Innenwiderstand auf den Normalwert erhöht und dabei eine höhere Spannung an das Netzwerk gegeben wird..

   8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche ι bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Oszillatoren (100, 130, 150), deren Frequenzen in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen, mit zugehörigen Anoden-Kathoden-Kreisen vorgesehen sind und in einen dieser Kreise ein nichtlinearer Widerstand (160) eingeschaltet und ferner ein Netzwerk, das. die Oszillatoren mit einem Verstärker ver- i°5 bindet, zu diesem Kreis parallel geschaltet ist und daß bei Abgabe eines Signals von einem ersten Oszillator ein anderer Oszillator in bestimmter Phasenbeziehung gehalten wird und der nichtlineare Widerstand in Abhängigkeit vom Strom im zugehörigen Kreis während des Schwingens dieses anderen Oszillators die Signalspannung des ersten Oszillators kurzschließt und diesen Kurzschluß beim Aufhören des Stromes aufhebt, so daß die Signalspannung am Netzwerk periodisch im Rhythmus des mit diesem Kreis verbundenen Oszillators schwankt.

   9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche ι bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker in bekannter Weise durch Gegenkopplung eines Teils der Spannungsschwankungen am Verstärkerausgang auf den Verstärkereingang stabilisiert ist.

   10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche ι bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter und ein dritter Oszillator vorgesehen

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   sind und der dritte' Oszillator (150) durch die Signale des zweiten Oszillators (130) gesteuert wird und mit dem dritten Oszillator (150) ein Kreis mit einem nichtlinearen Widerstand (160) verbunden ist, der in Abhängigkeit von den Schwingungen des dritten Oszillators die Impedanz eines zweiten angezapften Widerstandsnetzwerkes (301, 305, 396) periodisch verändert und damit die Spannung des zweiten Oszillators am Netzwerk entsprechend moduliert.

   Angezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 820 753, 844 754.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

   609 505 5.56.