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Schaltungsanordnung zur Ausübung einer Steuerwirkung in Abhängigkeit
von zwei durch die Sprechströme der beiden Gesprächsrichtungen hervorgerufenen Spannungen
Bei der Übertragung von liegt häufig .die @ Aufgahe vor, eine Steuerwirkung auszuüben,
die von zwei Spannungen, die von den Sprechstrümübertragungswegen abgezweigt sind,
abhängig ist. Derartige Steuerwirkungen sind nicht nur bei Echo-und Rückkopplungssperren
notwendig, sondern auch bei der Umschaltung von Verstärkern in die beiden verschiedenen
Verkehrsrichtungen. Auch zur Betätigung von Rufempifängern, die je nach der benutzten
Übertragungsrichtung verschieden ansprechen sollen, ist @es erforderlich, eine Steueranordnung
vorzusehen, die auf zwei Spannungen anspricht. Es wird dabei verlangt, daß bei Einwirkung,der
einen Spannung eine Steuerwirkung in ganz bestimmtem Sinne und bei Einwirkung der
anderen Spannung in entgegengesetztem Sinne herbeigeführt wird. Verschwinden .die
beiden Spannungen nach der. Ausführung einer bestimmtest Steuerwirkung, so soll
der zuletzt eingeschaltete Zustand,bestechen bleiben. Wirken beide Spannungen gleichzeitig,
so, ist es erwünscht, daß entweder die jeweils stärkere Spannung den Ausschlag gibt
older daß, wenn bei Vorhandensein .einer .Spannung und des durch diese Spannung
herbeigeführten Schaltzustandes die :andere Spannung :hinzukommt, ein Umsohalten
erfolgt, sobald Aie hinzukommende Spannung eine bestimmte festgelegte Grenze erreicht
hat.
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Gemäß der Erfindung werden diese Wirkungen mit Hilfe -einer Schaltungsanordnung
herbeigeführt, ,die aus einer Röhrenkippschaltung mit zwei-Eingängen besteht, denen
die
Steuerspannungen getrennt zugeführt werden. Es handelt sich
.dabei um Steuerspannungen, die durch die Sprechströme der beiden Gesprächsrichtungen
einer Sprachübertragung hervorgerufen werden und in einander entgegengesetztem Sinne
auf die zu steuernde Einrichtung einwirken.
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Diese Schaltung, die in ihrem einfachsten Aufbau aus zwei im unteren
Knick vorgespannten Röhren besteht, deren Anodenkreise jeweils mit dem Gitterkreis
der anderen Röhre # zoppelt sind, hat sich in erster Linie für den Aufbau von Echo-
und Rückkopplungssperren bewährt, ist jedoch ebenso. für die anderen eingangs erwähnten
Zwecke brauchbar. Bei den Sperren kommt es bekanntlich darauf an, daß in jedem Schaltzustand
die Möglichkeit besteht, die Sperre von einer beliebigen Seite aus zu beeinflussen,
d. h. hei Übertragung in .einer beliebigen Richtung und bei Vorhandensein des dabei
herbeige= führten Sperrzustandes muß der jeweils hörende Teilnehmer die Möglichkeit
haben, durch einen Zwischenruf die Sperre umzuschalten. Dieses Umschalten darf aber
nur durch den zwischenrufendes Teilnehmer, nicht aber durch irgendwelche Gabelfehlerströme
herbeigeführt werden. Es ist deshalb ein Abwägen zwischen den von den beiden Sprechern
hervorgerufenen Spannungen notwendig. Bei den Sperren ist es ebenfalls @erwünscht,
daß, 'sobald eine Richtung durchgeschaltet ist, diese Durchschaltung so lange bestehen
bleibt, bis eine in entgegengesetztem Sinne wirkende Steuerung ausgeübt wird.
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Alle diese an Echo- und Rückkopplungssperren zu stellenden Hauptanforderungen
lassen sich mit der Schaltung gemäß der Erfindung in -einwandfreier Weise erfüllen.
Die Möglichkeit des Umschaltens der Sperranardnung durch einen Zwischenruf wird
dadurch herbeigeführt, daß bei Übertragung in einer Richtung die von der Gegenrichtung
abgezweigte Sperranordnung begrenzt unwirksam gemacht wird, d. h. sie ist nur unwirksam
für Spannungen bis zu einer bestimmten Grenze, in erster Linie für diejenigen Spannungen,
die bei der Übertragung in -der ersten Richtung an dem Abzweigpunkt der Sperre der
Gegenrichtung entstehen. Sobald zu diesen Spannungen noch die vom zwischenrufenden
Teilnehmer erzeugten hinzukommen, erfolgt ein Umschalten der Sperranordnung.
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Die Steueranordnung gemäß der Erfindung hat weiterhin 'die wesentliche
Eigenschaft, daß sie im Ruhezustand, d. h. wenn keine der beiden Steuerspannungen
vorhanden ist, eine stabile Lage einnimmt. Dies ist in erster Linie eine Folge davon,
daß die gegenseitige Kopplung zwischen den Anacjenl,-reisen und Gitterkreisen der
verschiedenen Röhren nicht ,nur für Wechselströme, sondern auch für Gleichströme
vorhanden ist.
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Es ist bereits für Sp@e-rranordnungen eine Röhrenkippschaltung bekanntgeworden,
die in Abhängigkeit von zwei Steuerspannurgen beeinflußt wird. Sie unterscheidet
sich jedoch,dadurch wesentlich von dein Erfindungs-.gegenstand, daß sie nur einen
Eingang aufweist, dem eine Hilfsspannung zugeführt wird; die in einer besonderen
Einrichtung aus den beiden Steuerspannungen durch deren gegenseitiges Abwägen erzeugt
worden ist. Diese Zusatzeinrichtung ist beim Erfindungsgegenstand nicht erforderlich,
so daß dieser durch einen wesentlich geringeren Aufwand ausgezeichnet ist. Auch
fehlte der bekannten Ein-Achtung die Möglichkeit des Umschaltens der Sperre durch
einen Zwischenruf mit normaler Lautstärke. -Der oben erläuterte Grundgedanke des
durch den Erfindungsgegenstand ermöglichten begrenzten Unwirksammachens ist bereites
vorgeschlagen worden, jedoch waren die hierfür erforderlichen Mittel wesentlich
umfangreicher als beim Erfindungsgegenstand.
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Weitere Einzelheiten des Erfindungsgedankens werden an Hand der Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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In Abb. z ist eine einfache Schaltung zur Verwirklichung des Grundgedankens
der Erfindung beispielsweise dargestellt. Die Schaltung besteht im wesentlichen
aus den beiden, Röhren Vi und V2, die nach Art einer Kippschaltung miteinander verbunden
sind. Die Steuerrwirkung wird durch die Kontakte der beiden Relais A und
B, deren Wicklungen eingezeichnet sind, herbeigeführt. Den Ein gängen I und
II werden die beiden Steuerspannungen getrennt, entweder unmittelbar oder nach,
vorhergehender Verstärkung, zugeführt.
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Die Vorspannungen U,1 und U,2 sind so gewählt, @daß die Röhren im
Ruhezustand. dicht am unteren Knick vorgespannt sind: Die Anordnung kippt dann in
.eine Lage, bei der die eine Röhre, z. B. V1, einen geringen Anoidenstrom iao führt.
Der Anodenstrom iQO -erzeugt an dem im Gitterkreis der anderen Röhre V2 liegenden
Widerstand R., eine zusätzliche Gittervorspannung %\ U, die die. Röhre V2 völlig
sperrt, so daß deren Anodenstrom i"2 auf den Wert Null zurückgeht (vgl. die in Abb.
z dargestellten Anoden= strom-Gitterspannungs-Kennlinien der beiden Röhren). Durch
den im Gitterkreis der Röhre V1 liegenden Widerstand R1 fließt infolgedessen kein
Strom, so daß auch hier kein Sperrspannungsabfall entstehen kann. Die beiden Wicklungen
A und B werden daher lediglich von dem Anodenstrom der Röhre V1
in,der
durch den Pfeil gekennzeichneten Richturig durchflossen und steuern mit ihren Kontakten
die Sprechrichtungen so, daß diejenige Richtung, von der die dem_ Eingang I zugeführte
Spannung abgezweigt ist, geöffnet und die .andere Richtung gesperrt wird. Dieser
Zustand ist vorhanden, wenn iii den beiden übertragungsrichtungen keine Sprechströme
fließen.
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Spricht der eine Teilnehmer und ,gelangen beispielsweise Sprechströme
nach -dem Eingang I, so rufen ihre positiven Halbwellen ,eine proportionale Steuerung
des Anod:enstro.mes hervor. Der Anodenstrom wird mittels des Kondeilsators C2 geglättet,
so daß ,der Mittelwert des Anodenstromes die Hüllkurve der Sprache bei I wiedergibt.
Die negativen Halbwellen bleiben ohne Wirkung. Die Folge dieser Steuerung ist, daß
die Vorspannung der Röhre V2 im Takte der Sprachhüllkurve schwankt. Sprechströme
gleicher Art, die an den Klemmen I I auftreten, werdem hierdurch ausgesperrt. Die
bei II ab-' gezw eigte Sperre ist also begrenzt uaiivirks.am gemacht.
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Bei Aufhören der Besprechung des Einganges I. bleibt die Schaltung
in der gek ennzeichn@eten Lage; und es fließt wieder der Anodenstrom i", durch die
Röhre V1. Treffen jetzt bei II Ströme .ein, so@ kippt die Schaltung in -die umgekehrte
Lage, sobald die positiven Halbwellen größer sind -als A U6. Die Relaiswicklungen
werden in entgegengesetzter Richtung vom Strom durch$osisen, und @es wird eine Umschaltung
der Sperreinrichtung herbeigeführt. Die übertragungsrichtung, von der der Eingang
I abgezweigt ist, wird gesperrt und die andere Richtung durchlässig gemacht. ..
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Wird zusätzlich, d. h. während der übertragung in der 'dem Eingang
II zugeordneten Richtung in der anderen Richtung gesprochen (Zwischenruf), so gibt
es immer Augenblicke,. in :denen die positiven Halbwellen-, die dem. Eingang I zugeführt
werden, größer sind als die Aussperrspannung, .die an dein Widerstand R1 auftritt.
Die Folge ist ein Umkippen ,der Schaltung, so daß der Zwischenruf übertragen werden
kann.
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Je nach,der Bemessung der Widerstände IZl und R2 besteht die Möglichkeit,
die Größe ,der Spannung, die für ein -Umkippen erforderlich ist, in beliebiger Weise
einzustellen und den jeweiligen Betrieb-serfordernisisen anzupassen.
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Die Steuerschaltungen gemäß der Erfin-.dung können selbstverständlich
auch für solche Sperranordnungen Verwendung 'finden, bei denen die- Sperrung nicht
mit Hilfe mechanischer Relais, -sondern mit Hilfe anderer bekannter _ Mittel, Gitterpotentialverlagierung,
gesteuerter -Gleichrichter o. dgl., durchgeführt wird. Die Zuorchiung der Steuerschaltung
zu den Übertragungswegen kann auf beliebige Art erfolgen. Bedingung ist dabei immer,
daß zwischen den Anschaltpunkten I und II und den zugehörigen Teilnehmern keine
Sperrglieder liegen.
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Die Abb. 3 und q. zeigen zwei Ausführungsbei-spiele.
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In Abb.3 bedeuten V1 und V2 die beiden Verstärkerwege -eines Zweidrahtzwischenver-,stärkers.
Mit a und b sind die von der Steuereinrichtung St gesteuerten Sperrkontakte
be-
zeichnet. Spricht der bei I angeschlossene Teilnehmer, so muß die Sperrspaiururng
bei II so groß sein, daß die durch den Verstärker V1 verstärkte und nach dem Abzweigpunkt
n übertragene Spannung ausgesperrt wird. Ein Umschalten der Steuereinrichtung erfolgt
dann erst, -wenn an der Stelle ii durch Sprechen des bei: IL angeschlosisenen Teilnehmerseine
weitere Spannung hinzukommt.
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Die Anschaltung der Steuereinrichtung kann .auch anstatt bei den Punkten
m und ii bei in' und -z' .erfolgen. Diese zweite Anordnung hat den
Vorteil, daß nur die Rückflüsse ausgesperrt zu werden brauchen,. da die .Gabeln
eine gewisse Dämpfung zur Folge haben. Im allgemeinen schwanken aber die Gabel=
fehlerdämplungen ziemlich stark. Die Sperrspannung ist nach dem stärksten vorkommenden
Rückfluß zu bemessen. Ist die Nachbildung zufällig wesentlich besser, so wird die
Zwischansprechmöglichkeit schlecht, d. h. spricht z. B. :der Teilnehmer I, so erfolgt
die Aussperrung auf der Seite II mit großer Reserve, und bei einem Zwischenspruch
von .dem Teilnehmer 1I müssen diese Spannungen sehr groß sein, um eine Umschaltung
herbeizuführen. Erreichen dagegen' bei schlechter Nachbildung die Rückflüsse, die
bei Übertragung zum Teilnehmer II entstehen, gerade das erlaubte Maß, so genügen
schon kleine Spannungen des Teilnehmers II, um die Sperrspannung zu überwinden und
die Sperre umzuschalten.
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Dieser Nachteil wird vermieden, wenn, wie gezeichnet, die Anschaltung
bei den Punkten nz und ii erfolgt. Es muß in diesem Fall jeder Teilnehmer seine
eigenen verstärkten Spannungen aussperren. Auch bei: wechselndem Scheinwiderstand
der Leitungen ist @die Betriebsverstärkung verhältnismäßig konstant, so daß .die
Reserve in der Sperrspannung gering sein kann.
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Die Anordnung arbeitet sehr zuverlässig, jedoch weniger hoch über
dem Pfei:fpunlkt, als dies bei einem Anschluß der Steuereinrichtung an die Punkte
m' und a' der Fall sein würde, d. h. die zulässige Verstärkung liegt um einen
geringeren Betrag oberhalb
der Verstärkung, die bei einer Schaltung
ohne Sperren 'gerade zum Einsetzen von Eigenschwingungen führen würde. Diese Tatsache.
ist darauf zurückzuführen, daß beispielsweise bei einer Übertragung von I nach II
die an dem Punkt iz auftretenden Spannungen wesentlich größer sind als die am Punkt
it' vorha.ndenen. Um nun zu verhindern, daß bei einer Übertragung von I nach
11 die an n auftretenden Spannungen die Übertragungsrichtung umschalten,
dürfen diese nicht über einen bestimmten Wert hinausgehen,. d. h. der Betrag für
die Verstärkung des Verstärkers V, ist begrenzt, und zwar in stärkerem Maße begrenzt,
als dies bei einem Anschluß an n' der Fall wäre, da zwischen dem Verstärkerausgang
und n' die Gabeldämpfung vorhanden ist. Man könnte nun zwar in die Zuleitung von
dem Punkt iz zur Steuereinrichtung eine entsprechende Dämpfung hineinlegen, diese
würde jedoch ein Zwischensprechen des bei II ;angeschlossenen Teilnehmers praktisch
unmöglich machen. Die durch die Ausgleichschaltung gegebene Dämpfung übt diese ungünstige
Wirkung nicht aus, da die Dämpfung zwischen den Punkten n und n' wesentlich geringer
ist als die Dämpfung zwischen dem Ausgang des Verstärkers Vl und dem Punkt n'.
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Abb. q. zeigt einen Zweidrahtzwischenverstärker, der mit einem einzigen
Verstärker auskommt. Je nach der Lage der Kontakterz und b der Steuerschaltung St
wird der Verstärker V in die eine oder in die andere Übertragungsrichtung geschaltet.
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Die mit Rücksicht auf .die Laufzeit der angeschlossenen Leitungen
erforderliche NachwIrkezeit läßt sich in sehr einfacher Weise durch die in Abb.5
dargestellte Schaltung erzielen. Diese Schaltung stellt -den linken Teil der in
Abb. i dargestellten Steuerschaltung dar. Die im Gitterkreis der Röhre liegende
Kondensatorwiderstandskombination IZc, CL ist durch den Gleichrichter GLf ergänzt.
Fließt der Anodenstrom der Röhre V2 von x nach y, so, wird über den Durchlaßwi,derstand
des Gleichrichters Glt der Kond:ensator Ct schnell aufgeladen. Die ZeitkonsLaite
ist deshalb im wesentlichen gegeben durch die BemnesAung des Widerstandes R1 und
des Kondensators Cl. Hört der Anodenstroni auf, so ruß sich der Kondensator Cl über
den sehr hohen Sperrwiderstand des Gleicbrichters entladen, was eine entsprechend
lange Abklingzeit und damit die gewünschte Nachwirkung zur Folge hat.
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Als besonderer Vorteil gegenüber den bisher bekannten Schaltungen
ist die sehr genaue Proportionalität zwischen der Sprechspannung und der Sperrspannung
hervorzuheben, da keine Trockengleichrichter zu-- Gleichrichtung der Wechselspannungen
vcrweaidet werden; außerdem können die Kennlinien der Röhren leicht, beispielsweise
durch negative Rückkopplung linearisnert werden. .