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Messeinrichtung zur Aufzeichnung von Charakteristiken von Elektronenröhren, insbesondere von Radioröhren
Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zur Aufzeichnung von Charakteristiken von Elektronenröhren, insbesondere von Radioröhren, bei welcher Einrichtung am Schirm einer Kathodenstrahlröhre eine zu den verschiedenen Werten eines Parameters gehörende Kurvenschar dargestellt wird, welche Einrichtung mit einem eine Stufenspannung für das zu messende Objekt liefernden mechanischen Schalter, mit eine auf eine Gleichspannung superponierte Wechselspannung liefernden Mitteln und ferner mit die gemessenen Werte auf den Schirm der Kathodenstrahlröhre übertragenden Mitteln versehen ist, wobei die Stufenspannung die Parameter dieser Kurvenschar, die auf die Gleichspannung superponierte Wechselspannung hingegen die unabhängige Veränderliche der Kurvenschar liefert.
Es sind Messeinrichtungen zum Aufzeichnen der Charakteristiken von Radioröhren, z. B. der Anodenstrom-Anodenspannung-Charakteristik bekannt, bei welchen die Aufzeichnung der Charakteristiken mit Hilfe einer Kathodenstrahlröhre erfolgt, auf deren Schirm die ganze Kurvenschar gleichzeitig dargestellt werden kann. Zu diesem Zweck wird bei den bekannten Anordnungen an die Anode der zu prüfenden Röhre eine Wechselspannung und auf das Gitter der Röhre eine von einem rasch umlaufenden Kommutatorring gelieferte, sich stufenweise ändernde Spannung, im folgenden kurz Stufenspannung genannt, gelegt. Hiebei kann der Kommutatorring ortsfest angeordnet sein und der Kontakt umlaufen.
Den einzelnen Kommutatorsegmenten sind verschiedene Spannungen zugeordnet und diese werden so eingestellt, dass sie die Gittervorspannungen für die Anodenstrom-Anodenspannung-Charakteristiken der zu untersuchenden Röhre ergeben. Die gewünschten Gittervorspannungen werden vom umlaufenden Kontakt in rascher Aufeinanderfolge auf das Gitter geschaltet, so dass am Schirm der Kathodenstrahlröhre die gewünschte Kurvenschar erscheint. Die Auswertung dieser Kurvenscharen erfolgt mittels elektrisch bewegter Koordinatenachsen. Die Bewegungen der beiden. Koordinatenachsen können an entsprechendeninstrumenten inStrom-bzw. Span- nungseinheiten abgelesen werden, so dass die Charakteristiken auf Papier aufgezeichnet werden können.
Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass, falls die Anodenwechselspannung z. B. einem Tonfrequenzgenerator entnommen wird, die Umschaltung der Gittervorspannung in der Regel nicht dann erfolgt, wenn der Wert der Anodenspannung gleich Null ist. Ist jedoch in diesem Zeitpunkt der Wert der Anodenspannung kleiner oder grösser als Null, so werden zwischen den einzelnen Kurven Übergangslinien sichtbar, so dass das Bild verschwommen und die Auswertung erschwert wird.
Die vorliegende Erfindung setzt sich zur Aufgabe, diesen Nachteil zu vermeiden und kennzeichnet sich im wesentlichen durch die zeitliche Koinzidenz des Nullwertes der von der auf die Gleichspannung superponienen Wechselspannung gebildeten Summenspannung mit der Umschaltung der die Stufenspannungen hervorrufenden Mittel, wobei der Maximalwert der Wechselspannung gleich dem Gleichspannungswertist.
Gemäss einer bevorzugten Ausuhrungsform der Erfindung ist hiebei bei einer Messeinrichtung zur Darstellung vonAnodenstromAnodenspannung-Charakteristiken, mit einer auf das Gitter der zu prüfenden Röhren von einen Drehkommutatorring oder von einem Drehkontakt geführten Stufenspannung. und einer auf die Anode gegebenen, auf eine Gleichspannung superponierten Wechselspannung, die Welle des umlaufenden Kommutatorringes bzw. des umlaufenden Kontaktes zwecks Erzeugung der Anodenwechselspannung, d. h. der auf die Anodenspannung superponierten Wechselspannung, mit einem Synchrongenerator derart gekoppelt, dass der Wert der resultierenden Anodenspannung beim Umschalten der Gitterspannung Null beträgt.
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Ein Ausführungsbeispiel 1 einer Messeinrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Der mit der vorteilhaft von einem Elektromotor angetriebenen Welle 1 umlaufende Kontakt 2 berührt nacheinander die Kommutatorsegmente 3, welche mit den verschiedenen Punkten eines aus Widerständen 4 aufgebauten Spannungsteilers verbunden sind. Die Spannung der die Vorspannung des Gitters liefernden Spannungsquelle 5 ist gleich der grössten notwendigen Gittervorspannung. Diese Vorspannung wird mit Hilfe eines Kontaktes 7 von einem Schleifring 6 abgenommen, welcher an der Welle 1 angeordnet irt. Die Vorspannung wird vom Schleifkontakt 7 dem Gitter 9 der zu prüfenden Röhre 8 zugeführt. Der positive Pol der Spannungsquelle 5 ist mit der Kathode 10 de.. : Röhre 8 verbunden.
DerAnode der Röhre wird eine Spannung zugeführt, deren Grösse sich von Null bis zu einem maximalen Wert ändert. Zu diesem Zweck wird bei der dargestellten Schaltung eine Gleichspannungsquelle 11 vorgesehen, welche die Hälfte der gewünschten Anodenspannung liefert. Ausserdem ist eine Wechselspannungsquelle 12 vorgesehen, im vorliegenden Fall ein Transformator, und die Amplitude der Spannung dieser Wechselspannungsquelle ist so eingestellt, dass sie ebenfalls die Hälfte der gewünschten Anodenspannung beträgt. Zufolge dieser Anordnung sinkt die resultierende Anodenspannung in der einen Halbperiode bis zu Null, während sie in der zweiten Halbperiode auf den dcppelten Wert der Gleichspannung der Spannungsquelle 11 steigt, wodurch die volle Anodenspannung erreicht wird.
Zur Steuerung der Kathodenstrahlröhre 13 werden zwei Spannungen benötigt. Zur horizontalen Ablenkung eine der Anodenspannung proportionale Spannung, zur vertikalen Ablenkung eine dem Anodenstrom proportionale Spannung. Diese letztere Spannung wird dem Widerstand 16 über die Leitung 14 entnommen. Die Anodenspannung wird über die Leitung 15 der Kathodenstrahlröhre zugeführt. Der Widerstand 16 liegt zwischen der Kathode 10 und der Gleichspannungsquelle 11, so dass an diesem Widerstand eine dem Anodenstrom proportionale Spannung entsteht.
Damit die Umschaltung der Gittervorspannung genau in dem Zeitpunkt erfolgt, in welchem die resultierende Anodenspannung den Wert Null aufweist, ist gemäss der Erfindung an der Welle 1 des umlaufenden Kontaktes 2ein Synchrongenerator vorgesehen, dessen Polzahl gleich ist der Zahl der Kommutatorsegmente oder einem ganzzahligen Vielfachen oder einem ganzzahligen Teil der Zahl der Kommutatorsegmente.
Dieser Synchrongenerator wird so eingestellt, dass unter der Einwirkung der Wechselspannung die resultierende Anodenspannung genau in dem Zeitpunkt gleich Null ist, in welchem der umlaufende Kontakt 2 von dem einen Kontaktsegment auf das andere übertritt. Die einiachste Form des Synchrongenerators ist ein Zahnrad 17, dessen Zähnezahl auf die Zahl der Kommutatorsegmente im angedeuteten Sinne abgestimmt ist. Das Zahnrad 17 dreht sich vor einer Magnetspule 18 und induziert in dieser Spannungen. Diese Spannungen werden im Verstärker 19 verstärkt und über den Transformator 12 dem Anodenkreis der Röhre 8 zugeführt. Der Verstärker 19 ermöglicht die Einstellung der Amplitude der Anodenwechselspannung auf den gewünschten Wert.
Die beschriebene Anordnung ermöglicht es, dass der Übergang des Kontaktes 2 von einem Segment 3 zum nächsten, also die Umschaltung der die Parameter der Kurvenschar ergebenden Stufenspannungtn, genau in dem Zeitpunkt erfolgt, in welchem der Wert der Anodenspannung gleich Null ist. Demzufolge erscheint am Schirm in diesem Moment kein Bild, womit die obenerwähnte störende Erscheinung vermieden ist.
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beiden Bilder am Schirm der Kathodenstrahlröhre durch Verschiebung der Koordinatenachsen gegenseitig so eingestellt werden, dass die Koordinatenachsen zusammenfallen. Dann sind die Abweichungen zwischen den verschiedenen Kurven klar ersichtlich. Die Auswertung der Charakteristiken kann also mit grösserer Sicherheit und Genauigkeit ohne Störung erfolgen.
Die Zahl der Kommutatorsegmente und dementsprechend die Polzahl des Synchrongenerators können beliebig gewählt werden. Jedoch muss die Polzahl mit der Zahl der Kommutatorsegmente im bereits erwähnten Sinne abgestimmt sein. An Stelle des umlaufenden Kontaktes 2 kann auch ein umlaufender Kommutator mit gleichem Erfolg angewendet werden.
Die Anordnung eignet sich nicht nur zur Darstellung von Anodenstrom-Anodenspannung-Charakte- ristiken, sondern auch für alle jene Fälle, in welchen Kurvenscharen unter Änderung eines Parameters darzustellen sind.