DE1275588B

DE1275588B - Method and arrangement for rectifying and switching on and off AC voltages or pulses

Info

Publication number: DE1275588B
Application number: DE1961L0039574
Authority: DE
Inventors: Hans Rehder
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-07-19
Filing date: 1961-07-19
Publication date: 1968-08-22

Description

Verfahren und Anordnung zum Gleichrichten und Ein- und Austasten von Wechselspannungen oder Impulsen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zum Gleichrichten und Ein- und Austasten von Wechselspannungen oder Impulsen beliebiger zeitlicher Reihenfolge und Polarität.Method and arrangement for rectifying and switching on and off Alternating voltages or pulses The present invention relates to a method and an arrangement for rectifying and switching AC voltages on and off or pulses of any chronological order and polarity.

Es ist bekannt, Wechselspannungen oder Impulse unterschiedlicher Polarität mit Richtleitern so zu schalten, daß sie unipolar werden. Wünscht man eine gelegentliche oder zeitlich bestimmte Sperrung der in regelmäßiger oder unregelmäßiger Folge ankommenden Impulse, so gibt es auch hierfür bekannte Schaltungen. Zum Beispiel lassen sich Stufen des Wechselstrom- bzw. Impulsverstärkers mittels einer angelegten Sperrspannung austasten. Sofern es sich jedoch um Verstärker handelt, die sowohl negative als auch positive Impulse gleichermaßen verstärken sollen, können sich insofern Schwierigkeiten ergeben, als durch das Austast- bzw. Eintastsignal je ein zusätzlicher störender Impuls erzeugt wird. Es sind andere Einrichtungen bekannt, die z. B. gesteuerte Gleichrichter verwenden. Auch hier ergeben sich vielfach Nachteile, entweder durch den Aufwand, durch zu hohe Verkopplung, Leistungsbedarf und störende Kapazitäten, insbesondere bei hohen Frequenzen.It is known, alternating voltages or pulses of different polarity to switch with directional ladders so that they become unipolar. If you want an occasional one or time-specific blocking of those arriving in regular or irregular sequence Pulses, there are also known circuits for this. For example, can Stages of the alternating current or pulse amplifier by means of an applied reverse voltage grope. However, provided they are amplifiers that have both negative and If positive impulses are also supposed to strengthen equally, difficulties can arise in this respect result than by the blanking or keying signal each an additional disruptive one Impulse is generated. There are other known devices which, for. B. controlled Use rectifier. Here, too, there are many disadvantages, either through the effort caused by excessive coupling, power requirements and disruptive capacities, especially at high frequencies.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Gleichrichten und Ein- und Austasten von Wechselspannungen oder Impulsen beliebiger zeitlicher Reihenfolge und Polarität zu schaffen, bei der das Auftreten von Störimpulsen durch das Ein- und Austastsignal vermieden wird.The present invention is therefore based on the object of a method for rectifying and switching on and off alternating voltages or impulses of any kind temporal sequence and polarity to create the occurrence of glitches is avoided by the on and off signal.

Als Beispiel für die Notwendigkeit eines solchen Verfahrens sei die Abtastung von Papierbahnen erwähnt, durch die die Oberfläche des Papiers auf seine Reinheit und Ebenheit untersucht werden soll. Bei der Oberflächenabtastung von Papierbahnen konnten bisher nur die sogenannten Dunkelimpulse erfaßt werden, die z. B. durch Flecken und Falten, die es zu erkennen gilt, erzeugt werden. Will man auch Hellimpulse erfassen, die bei Falten ebenfalls entstehen können, so muß man Verstärker anwenden, die Impulse beider Polarität verstärken. Bei dieser Aufgabe begegnet man, wenn man diejenigen Impulse unterdrücken will, die durch das Auflaufen des abtastenden Lichtpunktes auf die Papierbahn und durch das Verlassen der Bahn entstehen, der Schwierigkeit, eine Austastung zu finden, die ihrerseits unerwünschte Impulse vermeidet.As an example of the need for such a procedure is the Scanning of paper webs mentioned, through which the surface of the paper on its Purity and flatness should be examined. When scanning the surface of paper webs could so far only the so-called dark pulses can be detected, the z. B. by Spots and wrinkles that need to be recognized are generated. One also wants bright pulses grasp, which can also arise with wrinkles, one must use intensifiers, amplify the impulses of both polarities. In this task you encounter when you wants to suppress those impulses caused by the impact of the scanning light point on the paper web and by leaving the web, the difficulty to find a blanking that in turn avoids unwanted impulses.

Zur Lösung der obengenannten Aufgabe wird nach der Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Eingangsimpulsfolge einer Phasenumkehrstufe zugeführt wird, an der die bejahte und verneinte Eingangsgröße abgegriffen und jede dem Gitter einer ersten, mit einer zusätzlichen Röhre in Reihe liegenden Röhre zugeführt wird, deren Arbeitspunkte im unteren Knickpunkt der Kennlinie liegen, an deren miteinander verbundenen Anoden die Ausgangsgröße abgegriffen wird, wobei die Arbeitspunkte der zusätzlichen Röhren ebenfalls im unteren Knickpunkt der Kennlinie liegen und ihre Gitter gemeinsam über einen Kondensator von einer positiven Eintastspannung beaufschlagt werden.In order to achieve the above object, a method is provided according to the invention proposed, which is characterized in that the input pulse train is a Phase reversal stage is supplied, at which the affirmative and negative input variable tapped and each to the grid of a first, with an additional tube in series lying tube is fed, the operating points of which are at the lower kink point of the characteristic curve at whose interconnected anodes the output variable is tapped, where the working points of the additional tubes are also at the lower kink point of the characteristic and their grid together via a capacitor of one positive insertion voltage can be applied.

In F i g. 1 ist eine Anordnung dargestellt, mit Hilfe derer das Verfahren gemäß der Erfindung näher erläutert wird. Über den Eingang 1 wird der Anordnung eine Wechselspannung oder eine Impulsfolge beliebiger zeitlicher Reihenfolge und Polarität zugeführt. Die Impulsfolge kann den beispielsweise in F i g. 2 a dargestellten Verlauf haben. Natürlich können die Impulse auch unterschiedliche Größe und Breite aufweisen. Die Impulsfolge wird über einen Kondensator 2 auf das Gitter einer Röhre 3 gegeben. Die Röhre ist über den Anodenwiderstand 4 und die Kathodenwiderstände 6 und 7 an die Arbeitsspannung UA angeschlossen. über den Widerstand 5 wird die an den Kathodenwiderständen erzeugte Gittervorspannung dem Gitter zugeführt. Durch Wahl eines geeigneten Arbeitspunktes (etwa in der Mitte der Kennlinie) wird erreicht, daß an der Anode der Röhre 3 die Spannung im Rhythmus der verneinten Eingangsimpulsfolge schwankt und an der Kathode im Rhythmus der bejahten Eingangsimpulsfolge (Fig.2b und 2c). Die verneinte und bejahte Eingangsimpulsfolge, die an der Anode bzw. Kathode der Röhre 3 erzeugt werden, werden über je einen Kondensator 8 und 9 dem Gitter je einer Röhre 14 und 15 zugeführt. Die Anoden der beiden Röhren sind miteinander verbunden und über einen Anodenwiderstand 18 an die Arbeitsspannung U,4 angeschlossen. Kathodenseitig ist jede Röhre mit einer weiteren Röhre 16 und 17 in Reihe geschaltet. Die Arbeitspunkte der beiden Röhren 14 und 15 liegen im unteren Knickpunkt der Kennlinie. Die hierzu erforderlichen Gittervorspannungen werden durch das spannungsteilende Widerstandssystem der Widerstände 10 bis 13 gewonnen, wobei durch den veränderlichen Abgriff an dem Widerstand 21, der an eine negative Spannung 24 angeschlossen ist, die Vorspannung variiert werden kann. Die beiden Gitter der Röhren 16 und 17 sind miteinander verbunden. Ihnen wird über einen Widerstand 19 eine an einem Spannungsverteiler 20 gewonnene negative Vorspannung zugeführt. Der Arbeitspunkt der Röhren 16 und 17 liegt im oder unterhalb des unteren Knickpunktes der Kennlinie, d. h. die beiden Röhren sind zugesteuert. Außerdem werden den Gittern der beiden Röhren 16 und 17 über einen Kondensator 25 eine positive Eintastspannung über den Anschluß 26 zugeführt. Erscheint die Eintastspannung, so werden die Röhren 16 und 17 aufgesteuert, da durch den über den Kondensator 25 und die Widerstände 19 und 20 fließenden Ladestrom das Potential an den Gittern auf positive Werte angehoben wird. Die Ausgangsgröße, d. h. die gleichgerichtete Wechselspannung oder Impulsfolge wird an den zusammengeschalteten Anoden der Röhren 14 und 15, also im Punkt 23 abgegriffen. Da die Röhren 14 und 15 im unteren Knickpunkt ihrer Kennlinie arbeiten, werden sie nur aufgesteuert, wenn an ihre Gitter positive Impulse gelangen. Ein Anodenstrom kann jedoch nur fließen, wenn gleichzeitig die Röhren 16 und 17 aufgesteuert sind. Ist also beispielsweise eine Eintastspannung, wie sie in F i g. 2 e dargestellt ist, wirksam, so schwankt die Ausgangsspannung an der Klemme 23 in der in F i g. 2 d dargestellten Weise. Ist die Eintastspannung nicht vorhanden, dann erscheint am Ausgang 23, unabhängig von den am Eingang eintreffenden Impulsen, unverändert die Arbeitsspannung UA. Die der Ausgangsspannung U2, überlagerte Gleichspannung UA kann subtrahiert werden, falls dies erforderlich ist.In Fig. 1 shows an arrangement with the aid of which the method according to the invention is explained in more detail. An alternating voltage or a pulse sequence of any time sequence and polarity is fed to the arrangement via input 1. The pulse sequence can, for example, in FIG. 2 a have the course shown. Of course, the pulses can also have different sizes and widths. The pulse sequence is applied to the grid of a tube 3 via a capacitor 2. The tube is connected to the working voltage UA via the anode resistor 4 and the cathode resistors 6 and 7. The grid bias voltage generated at the cathode resistors is fed to the grid via the resistor 5. By choosing a suitable working point (approximately in the middle of the characteristic curve) it is achieved that the voltage at the anode of the tube 3 fluctuates in the rhythm of the negative input pulse train and at the cathode in the rhythm of the affirmed input pulse train (Fig.2b and 2c). The negative and affirmative input pulse sequence, which are generated at the anode and cathode of the tube 3, are fed to the grid of a tube 14 and 15 via a capacitor 8 and 9 each. The anodes of the two tubes are connected to one another and connected to the working voltage U, 4 via an anode resistor 18. On the cathode side, each tube is connected in series with a further tube 16 and 17. The working points of the two tubes 14 and 15 are at the lower knee point of the characteristic curve. The grid biases required for this are obtained by the voltage-dividing resistance system of the resistors 10 to 13, the bias voltage being able to be varied by the variable tap on the resistor 21, which is connected to a negative voltage 24. The two grids of the tubes 16 and 17 are connected to one another. A negative bias voltage obtained at a voltage distributor 20 is fed to them via a resistor 19. The working point of the tubes 16 and 17 lies at or below the lower kink point of the characteristic curve, ie the two tubes are closed. In addition, the grids of the two tubes 16 and 17 are supplied with a positive keying voltage via the connection 26 via a capacitor 25. If the keying voltage appears, the tubes 16 and 17 are opened, since the charging current flowing through the capacitor 25 and the resistors 19 and 20 raises the potential at the grids to positive values. The output variable, ie the rectified alternating voltage or pulse sequence, is tapped at the interconnected anodes of the tubes 14 and 15, that is to say at point 23. Since the tubes 14 and 15 work at the lower break point of their characteristic, they are only opened when positive impulses reach their grids. However, an anode current can only flow if the tubes 16 and 17 are opened at the same time. So, for example, is a keying voltage as shown in FIG. 2 e is shown to be effective, the output voltage at terminal 23 fluctuates in the range shown in FIG. 2 d illustrated manner. If the push-in voltage is not available, the working voltage UA appears unchanged at output 23, regardless of the pulses arriving at the input. The DC voltage UA superimposed on the output voltage U2, can be subtracted if this is necessary.

Die Zeitkonstante, die durch den Kondensator 25 und die Widerstände 19 und 20 bestimmt wird, ist so bemessen, daß während der größtmöglichen Länge des Eintastspannungsblocks der das Gitterpotential anhebende Ladestrom nicht zu weit absinkt.The time constant created by the capacitor 25 and the resistors 19 and 20 is determined so that during the greatest possible length of the Eintastspannungsblocks the charging current that raises the grid potential not too far sinks.

Die in der Anordnung nach F i g. 1 dargestellten Röhren können durch Transistoren oder Mehrschichtdioden ersetzt werden.In the arrangement according to FIG. 1 shown tubes can through Transistors or multilayer diodes are replaced.

Zur Stabilisierung der Arbeitspunkte der Röhren, Transistoren oder Mehrschichtdioden können vorzugsweise Glimmlampen oder Zenerdioden verwendet werden.To stabilize the working points of the tubes, transistors or Multilayer diodes can preferably be used with glow lamps or Zener diodes.

Claims

Claims: 1. Method for rectifying and switching on and off of alternating voltages or pulses of any chronological order and polarity, characterized in that the input pulse train (1) is a phase reversal stage (2 to 7) is supplied to which the affirmed (9) and negative (8) input variable tapped and each to the grid of a first, with an additional tube (16, 17) in a row tube (14, 15) is fed, the operating points of which are in the lower The point of inflection of the characteristic curve lies at the interconnected anodes of which the output variable (23) is tapped, the operating points of the additional tubes (16 and 17) also lie at the lower kink point of the characteristic curve and their grids are above together a capacitor (21) can be acted upon by a positive keying voltage.

2. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized in that that instead of tubes transistors or membrane diodes are provided.

3. Arrangement for carrying out the method according to claim 1, characterized in that that provided glow lamps and zener diodes to stabilize the operating points are.