CH218124A - Schaltung zur Steuerung des Elektronenstrahles beim Oszillographieren einmaliger Vorgänge. - Google Patents

Description

  



  Schaltung zur Steuerung des Elektronenstrahles beim   Oszillographieren    einmaliger VorgÏnge.



   Will man   mitBra. unschenRöhren      schnellste       einmaligeVorgängeoszillographieren,dann    ist es aus mehreren. Gründen erforderlich, den Elektronenstrahl zu sperren und nur für die Dauer der   Zeitablenkung freizugeben.   



  Eine Schwierigkeit der Hell-Dunkelsteuerung liegt darin, dass zu ihrer   Auslosung der Mess-    vorgang dienen muB, also ein Spannungsstoss mit irgendeinem undefinierten   Kurvenver-    lauf, dessen Dauer, Amplituden und sogar Polarität verschieden sein kann, a. us dem nun die Steuerspannung, eine   Rechteckkurve    ! von definierter Amplitude und Dauer entstehen soll.

   Entsprechende Schaltungen mit Hochvakuumröhren haben den Nachteil, dass sie kompliziert sein m ssen, dass sie mehrere e Rohren erfordern, durch die zum Teil dauernd ein starker Strom   ±lief3en mul3,    und daB die Zeitkonstanten und damit die   Verzögerungs-    zeit, das ist   die Zelt vom Beginn des Mess-      vorga. nges    bis zur   Hellsteuerung,    deren Kleinhaltung erforderlich ist, zu   grogs    wird.

   Es wÏre nun naheliegend, zur Hellsteuerung des Elektronenstrahls eine   Relaisröhre,    d. h. eine gittergesteuerte Gasentladungsröhre zu verwenden, und zwar w rde es sich dabei um eine Schaltung   e'twa    nach Fig.   1    handeln, bei der der auslösende Me¯spannungssto¯ auf den Punkt   E gegeben    wird, während der Steuersto¯ f r den Wehneltzylinder am Punkt P abgenommen wird. Es ergibt sich dabei die Schwierigkeit,   daB die    Brenndauer der Relaisrohre und damit die Dauer der Hellsteuerung, die ja der jeweiligen Zeitablenkung entsprechen muss, schwer zu beeinflussen ist und   sieh    nicht in den verschiedenen ge  wünschten    GraBen herstellen lϯt, der Steuerimpuls wird also entweder zu kurz oder zu lang ausfallen.



   Die erfindungsgemäBe Schaltung kennzeichnet sich nun dadurch, daB ein Steuerimpuls zur   Hell-Dunkelsteuerung    des   Eiek-    tronenstrahls mittels einer   Relaisröhre    erzeugt wird, wobei die Lange des Steuerimpulses dadurch unabhängig von der Brenndauer der   Relaisröhre    gemacht ist, da¯ eine   Parallelsehaltung einer Induktivität und    einer Reihenschaltung von Kondensator und Widerstand parallel zur   Relaisröhre    liegt.



   Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schaltung ist in Fig. 5 und 6 dargestellt.



   Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 5 erklärt sich aus folgendem : Es wäre naheliegend, zum Aufrechterhalten der Spannung nach Verlöschen der   Relaisröhre    einen    Kondensator wie in Fig. 2 zu verwenden,    man bekommt dann aber keine   Rechteck-    kurve, da einmal der Spannungsanstieg zu flach und damit die   Verzogerungszeit    viel zu gross wird, und ein steiler Abfall nach einer bestimmten Zeit überhaupt nicht zu erzielen ist. Aus Fig. 3 ergibt sich, wie der erste Naehteil, die zu grosse Verzögerungszeit, durch die Reihenschaltung Widerstand-Kon  densator beseitigt    wird. Die Kurve zeigt den VerIauf der Spannung an Punkt P, die ge  strichelte    Kurve an P'.

   Nach Verlöschen der   Relaisröhre    bleibt die Spannung an Punkt P erhalten, da kein nennenswerter Strom fliesst, und der Widerstand niederohmig (ca. 300   ss)    ist, während der steile Anstieg von P durch diesen Widerstand nieht behindert wird, da die Röhre ohne weiteres einen Strom von über 10 A liefern kann, so dass ein   Spannungsab-    fall an dem Widerstand eintritt, bis der Kondensator aufgeladen ist. W rde man nun zur   Dunkelsteuerung.    also zum Entladen des Kondensators, einen Widerstand benutzen, ergibt sich die Kurve der Fig. 4, die einen zu flachen Abfall zeigt.

   Wesentlich verbessert wird nun der Kurvenverlauf durch Einschalten einer Induktivität wie in Fig. 5, da der Strom ! in derselben, im   Ge (Jensatz    zu einem Ohmschen Widerstand, zuerst fast Null ist, um dann immer mehr anzusteigen.



  Der Kondensator   Cl lient    zwischen dem freien (nicht geerdeten) Pol der   Relaisröhre    und der Kombination   L,      Rl,      Cl.   



   Die Vorteile der in Fig. 5 dargestellten Schaltung liegen darin, dass sie es m¯glich macht, mittels   Relaisröhre    und im Ganzen nur sehr geringem Aufwand Steuerimpulse f r den   Wehneltzylinder    zur Aufnahme einmaliger Vorgänge mit genügend steilem Abfall und, da die Länge des Impulses nur durch Schaltmittel gegeben ist, durch Umschalten wenigstens zum Teil derselben, Impulse von jeder erforderlichen LÏnge   herzu-    stellen. Vorteilhaft ist der zum Umschalten der Schaltmittel vorgesehene Schalter   mecha-    nisch mit dem Schalter gekuppelt, mit dem die verschiedenen   Ablenkzeiten    für den Strahl der Braunschen Röhre eingeschaltet werden.



  Durch einen weiteren Schritt werden diese Vorteile noch erhöht : Die Hochspannung, die an der Kathode der Braunschen R¯hre liegt   (Fig.    6), (geerdet ist die Anode), und die z.   B.    bei einer handelsüblichen   AEG-Röhre      ftir    h¯chst Schreibgeschwindigkeiten zirka 20 kV beträgt, lässt sich natürlich wegen des Aufwandes nur schwer vollständig glätten.



  Eine schon als recht gut zu bezeichnende Glättung bis auf 1 % Wechselspannungskomponente w rde also bedeuten, da¯ noch über 200 V Wechselspannung an der Kathode liegen. Diese Spannung w rde nun an der Strecke   Kathode-Wehneltzylinder    liegen, da letzterer  ber den Spannungstrennblock,   iiber    den ihm die Steuerspannung zugeführt wird, im Potential gegen Erde wechselspannungsmässig festgelegt ist. Die 200 V Störspannung    würdesichalsdder Steuerspannungiiberlagern.   



  Zur Beseitigung dieser Störung schien bisher der Aufwand der vollständigen Glättung das einzige Mittel. Zweckmässig wird daher die   Relaisröhre    samt Schaltung auf das   Hochspan-      nungspotential    der Kathode der Braunschen R¯hre gebracht, so daB sie auch diese   Störwechselspannung mitmacht,    die dann nicht mehr zwischen   Wehneltzylinder-Ka-    thode steht. Der Spannungsimpuls zum   Zün-    den wird dabei dem Gitter der Relaisröhre über einen kleinen Kondensator   C3    zugeführt, der für die 50periodische Störspannung einen sehr hohen Widerstand bedeutet gegenüber dem Gitterableitwiderstand. Auf diese Weise erübrigt sich der Aufwand einer vollständien Siebung.

   Bei Braunschen Röhren mit elektrischer Linse ist es infolge dieser Schaltma¯nahmen sogar möglich zu arbeiten, wenn lie   Störwechselspannungskomponente    einige tausend Volt beträgt, da nur Bildhelligkeit und   Ablenkempfindlichkeit    dadurch etwas beeinflusst werden. Da Messkurven mit sehr flachem Spannungsanstieg nicht oder zu schwach  ber den Kondensator   Cn    übertragen werden, kann eine weitere   Relaisrohre      TE2      zur Verstärkung soleher    Impulse   eingeschal-    tet werden. Noch eine andere Relaisrohre Th3 dient dazu, negative Impulse in positive umzuwandeln.

   Dies kann auch schon an der R¯hre   Th2    oder Th1 geschehen, nur braucht man bei Verwendung eines besonderen Rohres nicht umzuschalten und kann f r positive und negative Impulse die gleiche Eingangsklemme (Fig. 6, E) benutzen. Die   Relaisröhre      Th,    kann dazu dienen, sehr steile Stösse von   gober    Amplitude zu begrenzen, so dass sie nicht bis auf den   Wehneltzylinder    gelangen können.   C     dient zur Gleichspannungstrennung des Einganges E, wÏhrend   C4    verhindert,   dal3    durch sehr steile   Spannungsanstiege    von sehr grosser Amplitude die   Relaisröhre    oder Schaltmittel beschädigt werden.

   Da nun   flache Spannungsanstiege    wegen der Span  nungsteilung    mit R5 schlecht durch C4  bertragen w rden, ist   Cg    durch   B,      (ewa    von halber Grösse wie   B )    überbrückt.

   Die Kondensatoren   Ce    und C, dienen zur Verkürzung der Verzögerungszeit und zur Versteilerung des   Spannungsanstieges.    Diese an sich sehr überraschende günstige Wirkung dieser   Konden-      satoren, die    doch   eigentlich"schädliche Kapa-      zitäten"darstellen    sollten, kommt dadurch zustande, da¯ der die Zündung bewirkende Spannungsimpuls einen gröBeren Strom Git  ter-Kathode    in der   Relaisrohre    zur Folge hat, go dass mehr Ionen gebildet werden, wodurch auch der Strom   Anode-Kathode    wesentlich gr¯¯er wird und damit die schÏdliche Wirkung von   C6    und C7 mehr als aufgehoben wird.

   Der Steuerimpuls f r den Wehneltzylinder der Braunschen Röhre oder der   Spannungsstoss    an der Kathode der vorge  schalteten      Relaisröhre    Th2 kann gleichzeitig zur Ingangsetzung der Zeitablenkung benutzt werden.



   Statt   dem We'hneltzylinder    einen positiven   Steuerstoss    zu geben, kann man ihn auch gegen Erde verblocken und einen negativen Steuerimpuls auf die Kathode geben. Auch dieser negative Steuerimpuls kann zur In  gangsetzung    der Zeitablenkung benutzt werden. Man erhält dann eine grössere   Steuersteil-    heit, weil dann auch die   Blendenspannung    der Rohre sich mit Ïndert. Das kann man auch erreichen, indem man die positive Steuerspannung für den   Wehneltzylinder    au¯erdem auf die folgende Blende gibt. Verwendet man die Schaltung nach Fig. 6, dann ist eine unbedingte Festlegung von Kathode oder Wehneltzylinder gegen Erde nicht er  forderlich.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Schaltung zur Steuerung des Elektronenstrahls einer Braunschen Oszillographen robre für die Aufnahme einmaliger Vorgänge, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerimpuls zur Hell-Dunkelsteuerung des Elektronenstrahls mittels einer Relaisröhre erzeugt wird, wobei die Länge des Steuerimpulses dadurch unabhängig von der Brenndauer der Relaisröhre gemacht ist, daB eine Parallelschaltung einer Induktivität (L) und einer Reihenschaltung von Kondensator (C1) und Widerstand (Rl) parallel zur Relaisr¯hre (Thl) liegt.

   UNTERANSPRÜCHE : 1. Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Parallel scha, ltung der Induktivität (L) und der Rei- henschaltung von Kondensator (Ci) und Widerstand (R1) eine weitere Kapazität (C2) in Reihe und gleichzeitig parallel zur Relaisröhre liegt.

   2. Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, daB zur Erzeugung verschiedener Längen des Steuerimpulses die vorgesehenen Sehaltmittel (C1, R1, L, C2) wenigstens zum Teil durch Schalter umschaltbar sind.

   3. Schaltung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Umschalten der Schaltmittel vorgesehene Schalter mechanisch mit dem Schalter gekuppelt ist, mit dem die versehiedenen Ablenkzeiten für den Strahl der Braunschen Rohre einsehaltbar sind.

   4. Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da¯ zur Beseitigung der störenden Addition der auf der Hoch- spannung für die Braunsehe R¯hre noch vorhandenen Wechselspannung zum Steuerimpuls die Relaisröhre (Thl) samt zugehöri- ger Schaltung auf das Kathodenpotential der Braunschen R¯hre gebracht ist, wobei dem Gitter der Relaisröhre der die Zündung bewirkende Spannungsstoss über einen Kondensator (C3) zugeführt wird, dessen kapazitiver Widerstandgegenüber demGitterableitwider- stand für diese störende Weehselspannung gross ist.

   5. Schaltung nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der die Relaisröhre (Tli,) ziindende Spannungsstoss mittels einer weiteren Relaisröhre (Th2) versteilert wird, damit er besser ber den Kondensator (Cs) übertragen wird.

   6. Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass negative Span nungsstosse in positive umwandelbar sind, indem sie ber einen Umschalter an die Kathode einer Relaisröhre gelegt werden können.

   7. Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass negative Spannungsstösse in positive umgewandelt werden, indem sie an die Kathode einer besonderen Relaisr¯hre (Th3) gelegt werden.

   8. Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine besondere Relaisr¯hre (Th4) zur Verhinderung des Auftretens von Überspannungen vorgesehen ist.

   9. Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinderung von Beschädigungen der Schaltmittel eine Kombination von kleinem Kondensator (C4) und grossem Widerstand (R4) in den Eingang eingeschaltet ist.

   10. Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein negativer Steuerimpuls an die Kathode der Braunschen R¯hre gelegt wird.

   11. Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerimpuls auf den Wehneltzylinder und auf die folgende Blende der Braunschen R¯hre gegeben wird.

   12. Schaltung nach Patentanspruch und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, da¯ der Steuerimpuls f r die Kathode der Braunschen R¯hre gleiehzeitig zur Ingangsetzung der Zeitablenkung benutzt wird.

   13. Schaltung nach Patentanspruch und Unteranspruch 11. dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerimpuls f r den Wehneltzylinder der Braunschen R¯hre gleichzeitig zur Ingangsetzung der Zeitablenkung benutzt wird.

   14. Schaltung nach Patentanspruch und Unteranspriichen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsstoss an der Kathode der vorgeschalteten Relaisröhre (Th2) gleichzeitig zur Ingangsetzung der 7eitablenkung benutzt wird.

   15. Schaltung nach Patentanspruch und Unteransprüehen 4 und 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass in die Kathodenleitung der beiden erstgenannten Relaisröhren (Th1, Th2) besondere Kondensatoren (C,, C6) zur Verkürzung der Verzögerungszeit und zur Verbesserung der Flankensteilheit des Steuerimpulses für den Wehneltzylinder eingeschaltet sind.