УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ПРИЕМА СИГНАЛОВ Советский патент 1929 года по МПК H04B3/36 

Предлагаемое изобретение относится к общеизвестному типу приемников электрических сигналов с фильтрами, и предназначено для передачи сигналов по длинным телефонным проводам, подводящим ток к промежуточному усилителю. Для этой цели обычно применяют сигнальный ток частоты, лежащей в интервале звуковых частот, так как такой сигнальный ток может быть без каких-либо вспомогательных приспособлений подведен к промежуточному усилителю и им усилен. Однако при этом приемник сигналов должен быть с одной стороны нечувствительным к разговорным токам, а с другой - надежно отзываться на частоту сигналов, лежащую в области частот тех же разговорных токов.

Предлагаемое устройство и предназначено для того, чтобы отвечать на сигнальный ток только одной частоты, лежащей в полосе разговорных частот, при чем для допускаемых колебаний как частоты, так и принимаемой энергии сигнального тока должны быть поставлены известные, но не слишком узкие, границы. Так как среди проходящих разговорных токов могут быть и такие, которые будут удовлетворять условиим, поставленным для действующих сигнальных токов, то для того, чтобы эти разговорные токи не влияли на приемник сигналов, в предлагаемом изобретении имеется особое блокировочное устройство, основанное на том обстоятельстве, что те из разговорных токов, которые наиболее способны воздействовать на приемник, не вполне чисты и очень непродолжительны. Последняя особенность использована при конструировании блокировочного устройства и приемника сигналов таким образом, что блокировочное устройство быстрее отвечает на разговорные токи, чем приемник и, будучи раз вызвано к работе, относительно медленно возвращается к бездействию.

На фиг. 1, 2 и 3 изображены три схемы выполнения предлагаемого устройства.

Цепь сигнального аппарата 1 (фиг. 1) управляется двумя реле 2, 3, включенными в анодные цепи триодов 4 и 5. Каждая из сеточных цепей этих ламп содержит вторичную обмотку трансформатора 6 или 7 и сеточную батарею 8 или 9. Сеточные цепи посредством указанных трансформаторов связаны с анодной цепью триода 10, сетка и катод которой приключены соответственно к клеммам 11 и 12. Батарея 13 сообщает сетке триода 10 такой потенциал, что этот триод работает только как усилитель. Батарея 14 дает необходимое анодное напряжение. Между первичными клеммами каждого из трансформаторов 6 и 7 включены резонансные шунты 15 и 16, которые настроены на частоту сигнальных токов. Шунт 15 работает на резонансе напряжений и состоит из параллельно соединенных емкости и самоиндукции; шунт же 16 работает на резонансе токов и состоит из последовательно соединенных емкости и самоиндукции. Анодная цепь триода 10 образует, таким образом, фильтрующий контур, содержащий два фильтра 15, 6 и 16, 7, из которых первый пропускает токи частоты сигнальных токов, а второй таких токов не пропускает, и образует блокировочное устройство, защищающее цепь сигнального тока, так что приемник становится нечувствительным к встречающимся в разговорных токах колебаниям, имеющим частоту сигнальных токов.

Приемник сигналов, как целое, приключается своими клеммами 11, 12 к телефонной линии. Сигнальный ток, посылаемый по этой линии, вызывает во вторичной обмотке трансформатора переменное напряжение, приводящее в действие реле 2. Цепь сигнального аппарата 1 замыкается при этом на контакт 17. В то же время реле 3 бездействует, так как шунт 16 при токах сигнальной частоты служит коротким замыканием для первичной обмотки трансформатора 7. Наоборот, токи другой частоты, например, разговорные, вызывают во вторичной обмотке трансформатора 7 переменное напряжение; реле 3 приходит в действие, размыкает свой контакт 18 и тем уничтожает чувствительность приемника к проходящим разговорным токам, в том числе и токам такой частоты, которые могли бы привести в действие сигнальный аппарат. Это действие блокировочного устройства основано на том, что разговорные токи не бывают чисто синусоидальными, вследствие чего, так как реле 3 достаточно чувствительно, блокировочное устройство практически не будет пропускать разговорные токи, в том числе и такие, которые могли бы вызвать ложный сигнал. Такого же результата можно было бы достигнуть независимо от действия описанного блокировочного устройства, выполняя реле 3 так, чтобы его якорь отходил медленно; следовательно, чтобы в течение тех коротких разговорных интервалов, в которых встречаются токи сигнальной частоты или близких к ней, частоты, якорь оставался бы притянутым. Оба названных метода могут быть для вышеуказанной цели комбинированы.

Когда в приемник поступает ряд волн разговорных колебаний сигнальной частоты, в то время, когда оба реле 2, 3 еще не действуют, то шунт 15 замыкает накоротко обмотку трансформатора 6, тогда как шунт 16 действует, как большое сопротивление. Блокировочное устройство приводится, следовательно в действие и размыкает контакт 18 сигнальной цепи прежде, чем реле притянет свой якорь, так что и в этом случае возможность появления ложного сигнала исключается. Однако, в случае продолжительных сигнальных токов в шунтах 15 и 16 устанавливается стационарное колебательное состояние, при чем шунт 15 образует большое сопротивление для тока, a шунт 16 замыкает накоротко трансформатор 7 и устанавливается состояние, описанное вначале. Тот же результат можно было бы получить, выполнив реле 2 в форме медленно-действующего реле, т.-е. медленно притягивающего свой якорь. Важной особенностью блокировочного устройства является его свойство быстро приходить в действие и относительно медленно возвращаться в нерабочее состояние.

Применение медленно-действующих реле 2, 3 связано с некоторыми неудобствами. Эти неудобства устраняются в схеме фиг. 2, где цепь сигнального аппарата 1 управляется единственным реле 19, включенным в анодную цепь триода 20. Цепь сетки этого триода содержит сопротивление 21, параллельно к которому приключен конденсатор 22, и две батареи 23, 24. Последние дают на сетку отрицательный потенциал такой величины, что анодный ток нормально, т.-е. при бездействии приемной установки можно практически считать равным нулю. Во вторичной цепи каждого из трансформаторов 6 и 7 включено по разрядной трубке 25 или 26 с сопротивлениями 27 или 28. Один конец вторичной обмотки трансформатора присоединен к сетке триода 20 через разрядную трубку 25 и сопротивление 27; другой конец присоединен к положительному полюсу батареи 23, питающей разрядную трубку. Вторичная обмотка трасформатора 7 соединена одним концом через разрядную трубку 26 и сопротивление 28 с сеткой триода 20; второй конец соединен с отрицательным полюсом батареи 29 другой разрядной трубки. Величина напряжений батарей, питающих трубки, недостаточна для того, чтобы вызвать в этих трубках разряд. Поэтому нормально трубки действуют, как прерыватели вторичных цепей трансформаторов. При наложении же во вторичных обмотках трансформаторов напряжений от сигнальных и разговорных токов, трубки могут быть доведены до свечения, вследствие чего будут являться проводниками тока. При свечении трубки 25 сетка триода 20 соединяется с положительным полюсом батареи 23 и верхней обкладке конденсатора 22 сообщается положительный заряд; при свечении же трубки 26 сообщается отрицательный заряд, т.-е. сетка соединяется с отрицательным полюсом батареи 29. Блокировочное устройство стремится, таким образом, нейтрализовать действие токов поступающих через трансформатор 6 на сетку триода 20.

Сигнальные токи, заряжая положительно конденсатор, повышают потенциал сетки триода 20, вследствие чего через лампу начинает итти ток. Реле 19 приходит при этом в действие и замыкает цепь сигнального аппарата 1. После того, как сигнальный ток прекращается, конденсатор 22 разряжается через сопротивление 21, и лампа 20 возвращается к своему нормальному состоянию.

В случае если в приемник поступают разговорные токи, то начинает действовать трансформатор 7 и доводит до свечения разрядную трубку 26. При этом верхняя обкладка конденсатора 22 заряжается отрицательно от батареи 29. Таким образом, в триоде 20, как и при нормальном состоянии, анодный ток не течет. Если бы при этих обстоятельствах в приемник должны были поступить разговорные токи такой частоты, что они могли бы воздействовать на сигнальный аппарат, то разрядная трубка 25 пришла бы в действие и сообщила бы конденсатору 22 положительный заряд. Однако, во время передачи речи отрицательный заряд всегда преобладает над положительным. Этот результат обеспечивается, главным образом, тем, что конденсатор 22 относительно медленно разряжается через сопротивление 21 и поэтому может сохранить отрицательный заряд до тех пор, пока опять появятся частоты, отличные от частоты сигналов Конденсатор 22 берется такой емкости, чтобы он заряжался малыми количествами энергии, а величину сопротивления 21 нужно выбрать так, чтобы оно обеспечивало необходимое для работы аппарата замедление разряда конденсатора. Таким образом, при поступлении в приемник ряда волн, блокировочное устройство придет в действие быстрее, чем сигнальная цепь. Замедление действия сигнальной цепи, в случае необходимости, может быть увеличено посредством включения последовательно с разрядной трубкой 25 дополнительного сопротивления.

Посторонние токи, энергия которых, вообще говоря, очень мала, не будут совершенно воздействовать на приемник, так как такие слабые токи не могут довести трубки до свечения.

При форме выполнения по фиг. 3, переменное напряжение, возникающее во вторичной цепи трансформатора 6, действует непосредственно на сетку триода 20, вместо того, чтобы заряжать положительно конденсатор 22. Как видно из схемы, вторичная обмотка трансформатора 6 включена между сеткой и конденсатором 22, при чем эта цепь не содержит разрядной трубки. Вызванные сигнальными токами во вторичной обмотке трансформатора 6 переменные токи выпрямляются триодом 20 и приводят в действие реле 19. Блокировка приемника от разговорных токов происходит таким же образом, как и в схеме по фиг. 2. Однако, в этом случае требуется включение конденсатора 30 паралелльно реле 19 и разрядной трубке 31 между сеткой и положительным полюсом батареи 23. Если блокировка окажется недостаточной для того, чтобы нейтрализовать нежелательные большие потенциалы в трансформаторе 6, возможные при некоторых обстоятельствах, то трубка 31 будет замыкать сетку накоротко. Это устройство дает возможность применения реле переменного тока 19, которое настроено на модуляционную частоту сигнального тока. Сигнальный ток может, например, иметь основную частоту в 500 пер. в секунду и модулироваться частотой в 16 или 25 пер. в секунду. Замедляющее действие в связи с зарядкой конденсатора при этой схеме теряется. Описанное блокировочное устройство может быть при некоторых обстоятельствах так отрегулировано, что оно, выполняя свои блокировочные действия по отношению к сетке триода 10, будет уменьшать или уничтожать проходящие токи. Эффект все же будет значительно меньше и именно потому, что сами блокированные токи будут уменьшены.

1. Устройство для избирательного приема сигналов, передаваемых электрическими токами, частота которых лежит в определенных пределах, характеризующееся применением двух триодов 4, 5 (фиг. 1), цепь сетки одного из которых соединена с анодной цепью приемного триода 10 через фильтр 15, 6, пропускающий токи частоты тока сигналов, а цепь сетки второго из них соединена с анодной цепью триода 10 через фильтр 16, 7, не пропускающий токов частоты тока сигналов, в анодную цепь каждого из каковых триодов 4, 5 включено по одному реле 3, 2, якоря 17, 18 которых включены в цепь сигнального прибора 1 (фиг. 1).

2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 устройства, отличающееся применением вместо двух триодов 4, 5 одного триода 20, в цепь анода которого включено реле 19, якорь которого включен в цепь сигнального прибора, а в цепь сетки включены: конденсатор 22, шунтированный сопротивлением 21, источники тока 24, 23, 29, разрядные трубки 26, 25 и включенные последовательно с ними сопротивления 27, 28 с той целью, чтобы токи частоты тока сигналов и токи других частот оказывали противоположное воздействие на цепь сетки триода 20, сообщая разный заряд конденсатору 22 (фиг. 2).

3. Видоизменение охарактеризованного в п. 2 устройства, отличающееся тем, что реле 19 шунтировано конденсатором 30, а в цепи сетки триода 20, шунтированную разрядной трубкой 31, включены лишь источники тока 23, 29 и разрядная трубка 26 (фиг. 3).