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Generator zur Erzeugung der Ablenkspannung für einen
Kathodenstrahloszillographen od. dgl.
Die Erfindung betrifft einen Generator zur Erzeugung der Ablenkspannung für einen Kathodenstrahloszillographen od. dgl., mit einer Kippeinrichtung, die für selbständigen und unselbständigen Betrieb geeignet ist. Ein derartiger Generator muss einerseits zur Erzeugung ungedämpfter Schwingungen geeignet und in gewissen Grenzen durch Synchronisierimpulse in seiner Freuqenz und Phasenlage steuerbar sein. Bei unselbständigem Betrieb, dem sogenannten Triggerbetrieb, wird die Zeitablenkung jeweils durch einen eintreffenden Impuls ausgelöst, während der Strahl in der übrigen Zeit ausserhalb des Bildschirmes in Bereitschaft gehalten wird.
Bekannte Schaltanordnungen dieser Art sind ausserordentlich kompliziert und erfordern einen hohen Aufwand an Schaltmitteln.
Es ist ein Ziel der Erfindung, einen Generator der oben angegebenen Art mit einfachen Mitteln zu realisieren und den bisher notwendigen hohen Aufwand zu vermeiden.
Die erfindungsgemässeAnordnung hat mit den bekannten Generatoren zur Erzeugung der Ablenkspannung als frequenzbestimmenden Teil einen Kondensator gemeinsam, der mittels einer Lade- und einer Entladerähre, insbesondere mittels zweier Pentoden auf-bzw. entladen wird, wobei die Spannung an den Kondensatorklemmen zusammen mit der Spannung an einer Elektrode einer der genannten Röhren den Kippzeitpunkt des Generators bestimmt.
Die Nachteile der bekannten Ausführungen werden dabei gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass die Spannung an den Klemmen des Kondensators durch eine gegebenenfalls in der Spannungshöhe einstellbare Gleichspannungsquelle begrenzt ist, die mit dem Kondensator über einen Gleichrichter verbunden ist, so dass die Spannung an den Kondensatorklemmen die der Gleichspannungsquelle nicht übersteigen kann.
Vorteilhaft ist die Vorspannung an der Elektrode, deren Spannungswert zusammen mit der Kondensatorklemmenspannung den Kippzeitpunkt des Generators bestimmt, willkürlich einstellbar, wodurch der Generator von selbständigen auf unselbständigen Betrieb und umgekehrt umschaltbar ist. Da die Klemmenspannung des Kondensators einen bestimmten Wert nicht übersteigt, kann durch entsprechende Wahl der Vorspannung der genannten Elektrode der Generator so eingestellt werden, dass der Kondensator periodisch auf-und entladen wird, wobei eine der beiden Röhren sprungartig aus der Betriebs- in die Sperr-
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synchronisiert werden. Der Generator erzeugt jedoch auch bei Ausbleiben derartiger Synchronisierimpulse ungedämpfte, sägezahnförmige Schwingungen.
Wird die Vorspannung der genannten Röhrenelektrode erhöht, so kann die Röhre schliesslich nicht mehr selbsttätig in die Sperrstellung übergehen, so dass die Schwingung unterbrochen wird, und der Kathodenstrahl ausserhalb des Schirmes in Bereitschaft gehalten wird. Wird nun durch einen Impuls die Elektrodenspannung der in Rede stehenden Röhre kurzzeitig abgesenkt, so geht diese in die Sperrstellung über und bewirkt die Umladung des Kondensators. Nach Beendigung dieses Vorganges wird der Strahl bis zum Eintreffen des nächsten Impulses ausserhalb des Schirmes festgehalten.
Da für den beschriebenen Vorgang auch die Klemmenspannung des Kondensators massgebend ist, kann in einer andern Ausführung der Erfindung die Spannung der mit dem Gleichrichter verbundenen Gleichspannungsquelle einstellbar sein. Durch entsprechende Wahl dieser Spannung kann von unselbständigen
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auf selbständigen Betrieb und umgekehrt umgeschaltet werden, wobei die Wirkungsweise sinngemäss mit der der oben beschriebenen Anordnung übereinstimmt.
Es wird darauf hingewiesen, dass unter dem hier und an allen folgenden Stellen der Beschreibung und der Patentansprüche verwendeten Ausdruck"Elektronenröhren"bzw."Röhren"eine elektrisch oder ma- gnetisch steuerbare Elektronenentladungseinrichtung beliebiger Art verstanden werden soll. An Stelle der eigentlichen"Elektronenröhren"können daher auch Kontakt-und Flächentransistoren sowie magnetisch steuerbare Halbleiterelemente vorgesehen sein.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung veranschaulicht eine Prinzipschaltung eines Generators zur Er- zeugung der Ablenkspannung, wobei alle Teile, die zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind, weggelassen wurden.
Die Pentoden 2,3 und 4 sind in der sogenannten 3-Pentodenschaltung angeordnet und bewirken im
Betrieb eine Auf-bzw. Entladung des stufenweise verstellbaren Kondensators 5. Infolge der nur sehr ge- ringen Abhängigkeit des Anodenstromes der Pentoden von der Anodenspannung sind die Flanken der an den Klemmen 12, 13 auftretenden Sägezahnspannung im wesentlichen gerade. Die Wirkungsweise der An- ordnung ist folgende : Die Röhre 3 sei stromlos, ihre Anode weist daher ein hohes Potential auf. Dadurch gelangt auch auf das Steuergitter der Pentode 2 eine relativ hohe Spannung.
Diese Röhre führt daher
Strom, wodurch das mit der Anode dieser Röhre verbundene Steuergitter der Röhre 3 ein niedriges Potential erhält. Der Kondensator 5 entlädt sich über die Pentode 4, wobei die Zeitkonstante der Entladung einerseits mittels des Widerstandes 6 stufenlos (fein) und durch den Kondensator 5 in Stufen (grob) einstellbar ist. Durch die Entladung des Kondensators 5 sinkt die Spannung an der Kathode der Röhre 3 so lange, bis die Gitterspannung dieser Röhre gegenüber der Kathode einen so grossen Wert erreicht, dass die Röhre 3 Strom zu führen beginnt. Dadurch sinkt die Spannung an der Anode dieser Röhre, das Steuergitter der Röhre 2 wird negativer, so dass die Röhre 2 sperrt.
Die Anode der Röhre 2 und damit auch das Steuergitter der Pentode 3 gelangt dadurch auf hohes Potential, wodurch sich der Kondensator 5 sehr schnell über die Röhre 3 auflädt. Durch das damit verbundene Ansteigen der Spannung an der Kathode der Röhre 3 wird die relative Gitterspannung dieser Röhre verringert. bis der Generator in die Ausgangsstellung zurückkippt. Durch negative Impulse am Steuergitter der Röhre 3 kann die Ablenkspannung mit der zu oszillographierenden Spannung synchronisiert werden, da die Ladung des Kondensators 5 durch das plötzliche Absinken der Gittervorspannung vorzeitig beendet wird.
Um nun den Generator nur dann zum Kippen zu bringen, wenn ein Impuls angelegt wird, wird eine Diode 7 bzw. irgendein anderer Richtleiter mit ausreichend hohem Sperrwiderstand vorgesehen und in der angegebenen Polung mit einer Gleichspannungsquelle 8 verbunden. Dies hat zur Folge, dass die Spannung an der Kathode der Röhre 3 die Spannung U der Gleichspannungsquelle nicht übersteigen kann.
Es sei angenommen, die Ladung des Kondensators 5 über die Röhre 3 hätte eingesetzt. Mit zunehmender Ladung des Kondensators 5 steigt die Spannung an der Kathode der Röhre 3. Wenn nun die Gittervorspannung der Röhre 3 gegenüber der oben beschriebenen Einstellung erhöht wurde, so kann der Spannungsunterschied zwischen Gitter und Kathode der Röhre 3 den zum Kippen des Generators erforderlichen Betrag nicht erreichen, da die Spannung der Kathode durch die Diode 7 auf den Spannungswert U der Gleichspannungsquelle 8 begrenzt wird. Die Röhre 3 führt somit weiter Strom, bis ein negativer Impuls an das Gitter der Röhre 3 gelangt. Der Generator kippt dann in die andere Arbeitsstellung, die Röhre 3 sperrt, die Röhre 2 führt Strom, der Kondensator 5 wird entladen.
Nach Ablauf einer mittels des Widerstandes 6 und des Kondensators 5 wählbaren Zeit kippt der Generator wieder in die Ausgangslage zurück und bleibt neuerlich bis zum Eintreffen eines weiteren Impulses in Bereitschaft.
Die Gittervorspannung der Röhre 3 ist unter Zwischenschaltung der Triode 1 mittels des Potentiometers 9 einstellbar. Die Synchronisier-bzw. Auslöseimpulse gelangen über einen Kondensator 10 auf das Gitter der Triode 1. Die Diode 11 in der Verbindungsleitung der Anoden der Röhren 1 und 2 verhindert, dass während der Arbeitsperiode des Generators (Entladung des Kondensators 5) Impulse auf das Gitter der Röhre 3 gelangen, da in diesem Falle die Röhre 2 Strom führt und ihre Anode somit auf niedrigem Potential ist. An den Klemmen 12, 13 werden unter Zwischenschaltung weiterer Verstärkereinrichtungen die Ablenkplatten der Braun'sehen Röhre angeschlossen.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. Es sind vielmehr zahlreiche Abänderungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann z. B. die Gittervorspannung der Röhre 3 unter Vermeidung der Zwischenschaltung der Triode 1 direkt einstellbar sein. Es ist auch möglich, die Gittervorspannung festzuhalten und an ihrer Stelle zur Umschaltung von unselbständigen auf selbständigen Betrieb die Spannung U der Gleichspannungsquelle zu verändern.