AT156134B

AT156134B - Schaltung zur Erzeugung nichtsinusförmiger Schwingungen.

Info

Publication number: AT156134B
Authority: AT
Original assignee: Hazeltine Corp
Priority date: 1936-02-15
Filing date: 1937-02-13
Publication date: 1939-05-10

Description

Schaltung zur Erzeugung nichtsinusförmiger Schwingungen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Erzeugung nichtsinusförmiger Schwingungen, wie sie beispielsweise zur Steuerung der Strahlablenkung bei Kathodenstrahlröhren in Fernsehgeräten gebraucht werden. Bei diesen Geräten soll die Steuerschwingung für eine korrekte Führung des
Strahles ungefähr die Form eines Sägezahnes mit geraden Flanken besitzen, wobei die eine Flanke erheblich steiler ist als die andere. Mit Rücksicht auf elektrostatische und magnetische Störungen ist es erwünscht, wenn nicht sogar notwendig, dass die Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre elektrisch in bezug auf Erde symmetrisch geschaltet sind, um dadurch Störungen wirkungslos zu machen, welche gleichzeitig in derselben Polarität und Grösse an den einander gegenüberliegenden Ablenkplatten auf- treten.

Bei den bisher zur Erzeugung der Ablenkschwingungen verwendeten Schaltungen bestand eine gewisse Schwierigkeit darin, Ablenkspannungen von genügender Grösse hervorzubringen ; die Amplitude der in einem Kippgenerator erzeugten Sägezahnspannung war bei den bekannten Schaltungen im Maximum nicht grösser als die aus der Gleichspannungsquelle entnommene Gleichspannung. Es wurden daher vielfach Verstärkereinrichtungen für die Sägezahnspannung verwendet, bei deren Konstruktion darauf Rücksicht genommen werden musste, dass auch sehr hohe Oberschwingungen der eigentlichen Kippfrequenz verstärkt werden mussten, um der gewünschten Sägezahnform der Spannungskurve möglichst nahe zu kommen.

Unter diesen Umständen war es sehr erwünscht, einen Spannungsgenerator zu entwickeln, der von vornherein eine grössere Sägezahnspannung entwickeln kann als die bisherigen Generatoren.

Die Schaltung nach der Erfindung vereinigt die Erfüllung der beiden eben erwähnten Bedingungen in sehr vollkommener Weise, indem sie zwei im Gegentakt verlaufende Spannungen erzeugt, welche jede für sich betrachtet eine Amplitude von beinahe der vollen Grösse der Batteriespannung besitzt.

Die Schaltung geht dabei aus von einer Anordnung zur Erzeugung nichtsinusförmiger Schwingungen, bei welcher ein Kondensator in einer Brückenanordnung von einer in der einen Brückendiagonale liegenden Gleichspannungsquelle periodisch aufgeladen wird, indem die Impedanz eines Brücken- zweiges verändert wird. Bei einer solchen Schaltung liegt der genannte Kondensator in der anderen Brückendiagonale und die Impedanz mindestens eines Brückenzweiges wird in Abhängigkeit von Steuerimpulsen und/oder der an dem Kondensator liegenden Spannung geändert.

Die Brücke ist dabei vorzugsweise so aufgebaut, dass zwei gleich grosse Aufladeimpedanzen in zwei einander gegenüberliegenden Brückenzweigen angeordnet sind, während zwei zur Aufladung in entgegengesetzter Richtung dienende Impedanzen in den beiden anderen Brückenzweigen liegen, wobei die beiden letztgenannten Impedanzen zur Ladungsänderung des Kondensators gleichsinnig verändert werden. Speziell können diese veränderlichen Impedanzen je eine Röhre enthalten, deren Steuerelektroden gleichsinnig ver- änderliche Steuerspannungen bzw.

Synchronisierungsimpulse zugeführt werden. - Auf diese Weise entsteht eine Schaltung, bei welcher der Ladungskondensator mit verhältnismässig langsamer Geschwindigkeit und eventuell konstant gehaltenem Strom in der einen Richtung aufgeladen wird und dann über die beiden veränderlichen Aufladeimpedanzen in entgegengesetzter Richtung aufgeladen wird. Zur Beschleunigung des Steuervorganges in der einen Aufladerichtung kann eine Rückkopplung
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kondensator auftretenden Spannungen werden dann den Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre zugeführt.

Die Schaltung nach Fig. 1 zeigt einen Fernsehempfänger, der in Hintereinanderschaltung den Sehwingungskreis zwischen der Antenne 10 und der Erde 11, den Trägerfrequenzverstärker 12, den Detektor 13, den Sehfrequenzverstärker 14 und die Kathodenstrahlröhre 15 enthält. Der Bildfrequenzerzeuger 16 und der Linienfrequenzerzeuger 17 sind mit dem Sehfrequenzverstärker gekoppelt und mit den Ablenkplatten der Röhre 15 verbunden.

Die Arbeitsweise der in Fig. 1 schematisch dargestellten Schaltung ist an sieh bekannt und ohne weiteres verständlich. Sie hat den Zweck, den Kathodenstrahl in geeigneter Weise über den Schirm der Braunschen Röhre zu führen und gleichzeitig mit den übertragenen Sehfrequenzschwingungen zu modulieren. - Der Generator 17 enthält den Ladungskondensator 18 und die Gleichspannungsquelle 19, welche durch den Kondensator 19 a überbrückt und an ihrer negativen Klemme geerdet ist.

Die periodische Aufladung des Kondensators 18 in der einen und anderen Richtung erfolgt von der Batterie 19 aus über zwei Kreise, nämlich einmal über die Zweige mit den Elementen 88 und 85 sowie 32 und M, und das andere Mal über die Zweige mit den Röhren 20 und 21. Der eine Aufladungskreis enthält als Steuermittel die Röhren 20 und 21, deren Entladungswege über die Batterie 19 und den Kondensator 18 sowie die Widerstände 22 und 23 in Serie geschaltet sind. Dem Steuergitter der Röhre 21 wird von einer Anzapfung an der Batterie 19 mittels des Widerstandes 24 eine Vorspannung von geeigneter Grösse zugeführt.

Der andere Ladungskreis enthält Impedanzen, welche die Aufgabe haben, den Ladungsstrom im wesentlichen konstant zu halten ; diesem Zweck dienen die Pentodenröhren 32 und 33, welche mit ihren Entladungswegen über die Batterie 19, den Kondensator 18 und die Widerstände 34 und 35 in Reihe geschaltet sind. Von der Batterie 19 werden dem Schirmgitter der Röhre 32 über den Widerstand 36 und dem Schirmgitter der Röhre j33 direkt geeignete Betriebsspannungen zugeführt, so dass der hindurchgehende Strom im wesentlichen konstant gehalten wird.

Zwischen dem Schirmgitter und der Kathode der Röhre 32 ist ein grosser Überbrückungskondensator dz vorgesehen, so dass die zwischen diesen Stellen liegende Spannung während des Betriebes im wesentlichen unverändert bleibt. Bei geeigneter Dimensionierung der Impedanzen in den Brückenzweigen hat die resultierende Sägezahnspannung am Ladungskondensator 18 eine Amplitude vom doppelten Wert der zugeführten Gleichspannung.

Zur Beschleunigung des Steuerungsvorganges dient die Rüekkopplungsröhre 25, deren Eingangskreis mit einem der Ladungskreise sowie mit dem Sehfrequenzverstärker 14 über den Spannungteiler 26 und den Kondensator 28 gekoppelt ist. Eine Klemme des Spannungsteilers 26 ist mit der Anode der Röhre 20 und die andere Klemme über den Kopplungskondensator 27 mit dem Sehfrequenzverstärker 14 verbunden. Die Kathode der Röhre 25 ist geerdet und ihr Steuergitterkreis enthält einen Widerstand 29 von geeigneter Grösse zur Erzeugung einer Vorspannung. Die Anode der Röhre 25 ist direkt mit dem Steuergitter der Röhre 20 und über den Kopplungskondensator 30 mit dem Steuergitter der Röhre 21 verbunden. Die Röhre 25 erhält ihre Anodenspannung von der Batterie 19 über den Widerstand 31.

Die Belegungen des Kondensators 18 können über die Kopplungskondensatoren 37 und 38 mit den Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre 15 verbunden werden. In der dargestellten Ausführung- form sind die Widerstände 39 und 40 vorgesehen, deren Verbindung für Wechselstrom geerdet ist.

Diese Verbindung kann-wie es dargestellt ist-im allgemeinen auch für Gleichstrom geerdet sein, oder auch mit Rücksicht auf besondere Arbeitsbedingungen eine Gleichspannung gegenüber Erde aufweisen.

Nach Einschalten des Gerätes wird der Kondensator 18 von der Batterie 19 auf der einen Seite über den Widerstand 35, die Röhre. 3. 3 und auf der anderen Seite über den Widerstand 36 und die Röhre 32 mit konstantem Strom geladen. Erreicht der Kondensator 18 eine bestimmte Spannung, wird die Röhre 20 bzw. 21 leitend, d. h. es tritt die Entladung und rasche Aufladung auf das entgegengesetzte Potential des Kondensators ein.

Der durch die Röhre 33 bzw. 32 fliessende Strom wird nun über die Röhre 20 und den Widerstand 22 bzw. 21 und 23 zur Spannungsquelle zurückfliessen. Dabei tritt ein Spannungsabfall an 22 auf, der über ein Potentiometer 26 und den Kondensator 28 dem Gitter der Röhre 25 zugeführt wird, wodurch die Leitfähigkeit dieser Röhre abnimmt und der an ihrem Anodenwiderstand 31 auftretende
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In Fig. 2 stellen die Kurven 41 und 42 die an den Widerständen. 39 und 40 entwickelten
Spannungen dar. Die Abszissen stellen die Zeit und die Ordinaten die Amplitude dar. Die Polaritäten sind mit + und-und Erde ist mit 0 bezeichnet. Die empfangenen Synehronisierungsimpulse be- stimmen die Frequenz des Generators und die Konstanten der Schaltung bestimmen die Amplitude der entwickelten Spannungen. Wie aus den Kurven 41 und 42 klar hervorgeht, sind die Spannungen in bezug auf Erde ausgeglichen.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltung zur Erzeugung nichtsinusförmiger Schwingungen, bei welcher ein Kondensator in einer Brückenanordnung von einer in der einen Brückendiagonale liegenden Gleichspannungsquelle periodisch aufgeladen wird, indem die Impedanz eines Brückenzweiges verändert wird, dadurch gekenn- zeichnet, dass der genannte Kondensator (18) in der anderen Brückendiagonale angeordnet ist, wobei die Impedanz mindestens eines Brückenzweiges in Abhängigkeit von Steuerimpulsen und/oder der an dem Kondensator liegenden Spannung geändert wird.

Claims

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei vorzugsweise gleich grosse Aufladeimpedanzen (J, 35, und. 32, 34) in zwei einander gegenüber liegenden Brückenzweiges angeordnet sind.

3. Schaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei zur Aufladung in entgegengesetzter Richtung dienende Impedanzen (20, 22 und 21, 23) in den beiden anderen Brücken- zweigen liegen und beide zur Ladungsänderung des Kondensators (18) gleichsinnig verändert werden.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die veränderlichen Impedanzen je eine Röhre (20, 21) enthalten, deren Steuerelektroden gleichsinnig veränderliche Steuerspannungen bzw. Synchronisierungsimpulse zugeführt werden.

5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathoden je einer als Aufladeimpedanz (38) dienenden und einer zur Aufladung in entgegengesetzter Richtung dienenden Entladungsröhre (21) mit dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle - gegebenenfalls über Widerstände-verbunden sind, während die Anoden der entsprechenden Röhren '32, 20 der beiden anderen Brückenzweige in analoger Weise mit dem positiven Pol verbunden sind.

6. Schaltung nach Anspruch o, dadurch gekennzeichnet, dass von je einer als Aufladeimpedanz dienenden und einer zur Aufladung in entgegengesetzter Richtung dienenden Entladungsröhre (20) Anode und Kathode-gegebenenfalls über einen Widerstand-miteinander verbunden sind, wobei an die Verbindungsleitungen die Belegungen des Aufladekondensators (18) angeschlossen sind.

7. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer der gesteuerten Röhren (. 20) eine Rückkopplungssehaltung angebracht und derartig gepolt ist, dass beim Einsatz des Anodenstromes die Steuerspannung in solchem Sinne verändert wird, dass sich die Leitfähigkeit der Röhre vergrössert, wobei eine derartig modifizierte Steuerspannung an beiden gesteuerten Röhren (20, 21) zur Wirkung kommt.

8. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufladekondensator (18) durch einen Spannungsteiler mit zwei vorzugsweise gleich grossen Teilwiderständen (39, 40) überbrückt ist, wobei der Abgriff des Spannungsteilers zumindest für Wechselspannungen der Betriebsfrequenz leitend mit Erde verbunden ist.