DE1002047B - Circuit arrangement for generating a sharp kink in a characteristic - Google Patents

Circuit arrangement for generating a sharp kink in a characteristic

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DE1002047B
DE1002047B DES31455A DES0031455A DE1002047B DE 1002047 B DE1002047 B DE 1002047B DE S31455 A DES31455 A DE S31455A DE S0031455 A DES0031455 A DE S0031455A DE 1002047 B DE1002047 B DE 1002047B
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resistor
voltage
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DES31455A
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Heinz-Guenter Freuer
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Siemens AG
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/04—Synchronising
    • H04N5/08—Separation of synchronising signals from picture signals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines scharfen Knicks in einer Kennlinie, welche die Abhängigkeit der an einem in· einem Röhrenstromkreis liegenden Widerstand auftretenden Spannung von einer am Steuergitter liegenden Spannung wiedergibt, wobei dem Widerstand eine Diode parallel geschaltet ist.The invention relates to a circuit arrangement for generating a sharp kink in a characteristic curve which shows the dependence of the resistance on a tube circuit occurring voltage reproduces from a voltage applied to the control grid, with the Resistance a diode is connected in parallel.

Zur Erläuterung der Erfindung ist zunächst in der Fig. 1 eine Kennlinie α wiedergegeben, welche die Abhängigkeit der an einem im Kathodenstromkreis einer Röhre liegenden Widerstand auftretenden Spannung U^ in Abhängigkeit von einer am Steuergitter liegenden Spannung U0 wiedergibt. Diese Kennlinie besitzt infolge ihrer Krümmung im Bereich hoher negativer Gitterspannungen keinen ausgeprägten Kennlinienknick. Die Kennlinie ist infolgedessen zur Begrenzung von Signalen, beispielsweise zur Abtrennung des Bildsignals eines Fernsehsignalgemisches, nicht geeignet. Man kann nun einen scharfen Knick in dieser Kennlinie erfindungsgemäß dadurch erzielen, daß man z. B. eine in der Fig. 2 dargestellte Schaltung zum Einsatz bringt. Bei dieser Schaltung wird an die Kathode der Röhre über einen gegenüber dem Kathodenwiderstand 1 hochohmigen Innenwiderstand (Vorwiderstand 2) eine negative Spannung 3 einer solchen Höhe angelegt, daß über den Kathodenwiderstand 1 ein dem Kathodenstrom (Röhrenstrom I1) entgegengesetzt fließender Strom (to) zustande kommt, der im praktisch geradlinigen Kennlinienbereich dem Betrag nach kleiner und im gekrümmten Kennlinienbereich dem Betrag nach größer als der Kathodenstrom ist. Es entsteht somit beim Übergang vom praktisch geradlinigen Kennlinienbereich zum gekrümmten Kennlinienbereich an der Kathode (Punkt P) ein Wechsel in der Polarität, die im gekrümmten Kennlinienbereich negatives Vorzeichen besitzt. Die Kennlinie nimmt einen Verlauf gemäß der gestrichelten Kurve b. Die zusätzlich dem Kathoden widerstand zugeführte Spannung bewirkt nämlich infolge ihrer negativen Polarität eine Verschiebung der Kennlinie zu niedrigeren positiven Spannungen am Kathodenwiderstand bei gleichen Gitterspannungen, da diese Spannung dem vom Anodenstrom herrührenden Spannungsabfall am Kathodenwiderstand entgegengesetzt ist. Bei der Gitterspannung U0 = U0 heben sich gerade die zusätzlich zugeführte Spannung und der vom Anodenstrom herrührende Spannungsabfall auf. An dieser Stelle tritt also der Wechsel der Polarität des Spannungsabfalls am Kathodenwiderstand 1 ein. Von hier ab in Richtung zu stärker negativen Gitterspannungen nimmt der Anodenstrom und infolgedessen auch der von diesem herrührende Spannungsabfall am Kathodenwiderstand 1 weiter ab, so daß Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines scharfen Knicks in einer KennlinieTo explain the invention, a characteristic curve α is first shown in FIG. 1, which shows the dependence of the voltage U ^ occurring at a resistor in the cathode circuit of a tube as a function of a voltage U 0 applied to the control grid. Due to its curvature in the area of high negative grid voltages, this characteristic curve does not have a pronounced kink in the characteristic curve. As a result, the characteristic curve is not suitable for limiting signals, for example for separating the image signal from a composite television signal. You can now achieve a sharp kink in this characteristic according to the invention by z. B. a circuit shown in Fig. 2 is used. In this circuit, a negative voltage 3 of such a level is applied to the cathode of the tube via an internal resistance (series resistor 2) which is high compared to the cathode resistor 1 that a current (to) flowing in the opposite direction to the cathode current (tube current I 1) is generated across the cathode resistor 1 comes, which in the practically straight characteristic area is smaller in magnitude and in the curved characteristic area in magnitude greater than the cathode current. Thus, at the transition from the practically straight characteristic area to the curved characteristic area at the cathode (point P), there is a change in polarity, which has a negative sign in the curved characteristic area. The characteristic curve takes a course according to the dashed curve b. The additional voltage applied to the cathode resistor causes a shift in the characteristic curve to lower positive voltages at the cathode resistor with the same grid voltages due to its negative polarity, since this voltage is opposite to the voltage drop at the cathode resistor resulting from the anode current. At the grid voltage U 0 = U 0 , the additionally supplied voltage and the voltage drop resulting from the anode current cancel each other out. At this point, the polarity of the voltage drop across the cathode resistor 1 changes. From here on in the direction of more negative grid voltages, the anode current and consequently also the voltage drop at the cathode resistor 1 resulting therefrom continue to decrease, so that a circuit arrangement for generating a sharp kink in a characteristic curve

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,Applicant:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 4Berlin and Munich,
Munich 2, Wittelsbacherplatz 4

Heinz-Günter Freuer, Berlin,
ist als Erfinder genannt wordenHeinz-Günter Freuer, Berlin,
has been named as the inventor

nunmehr die zusätzlich zugeführte Spannung am Kathodenwiderstand überwiegt. Der oben erläuterte Polaritätswechsel wird nun dazu ausgenutzt, um von der Übergangsstelle (U0 = U0) ab die Kennlinie scharf abzuknicken. Dies geschieht durch einen parallel zum Kathodenwiderstand 1 liegenden Gleichrichter 4 mit einem gegenüber dem Kathodenwiderstand niedrigen Durchlaßwiderstand. Dieser Gleichrichter 4 ist nämlich so gepolt, daß er im gekrümmten Kennlinienbereich der Röhrenschaltung durchlässig wird und infolge seines niedrigen Durchlaßwiderstandes den im gekrümmten Kennlinienbereich auftretenden negativen Spannungsabfall am Kathoden widerstand 1 praktisch zum Verschwinden bringt. Damit knickt die Kennlinie gemäß Kurve b beim Polaritätswechsel, also bei der Spannung UG = UOr ab und geht in den strichpunktierten Ast c über; hieraus erkennt man, daß von der Übergangsstelle ab bei weiter negativ werdender Gitterspannung die am Kathodenwiderstand stehende Spannung U% nur sehr kleine Werte annimmt.now the additional voltage applied to the cathode resistor predominates. The polarity change explained above is now used to sharply bend the characteristic curve from the transition point (U 0 = U 0 ). This is done by a rectifier 4 lying parallel to the cathode resistor 1 and having a lower forward resistance than the cathode resistor. This rectifier 4 is namely polarized so that it is permeable in the curved characteristic range of the tube circuit and, due to its low forward resistance, the negative voltage drop occurring in the curved characteristic range at the cathode resistor 1 practically disappears. The characteristic curve according to curve b therefore kinks when the polarity is changed, that is to say when the voltage U G = U Or , and changes into the dash-dotted branch c ; from this it can be seen that from the transition point onwards, when the grid voltage continues to become negative, the voltage U% at the cathode resistor only assumes very small values.

Will man diese Schaltung zur Begrenzung von Signalen, insbesondere zur Abtrennung des Bildsignals eines Fernsehsignalgemisches verwenden, so wird dem Gitter der in Fig. 2 dargestellten Röhre das Fernsehsignalgemisch d in der in Fig. 1 gezeigten Lage zugeführt, so daß der Bildinhalt den geradlinigen Kennlinienbereich aussteuert und die unerwünschten Signalteile (z. B. über den Bildschwarzwert hinausreichende Austastimpulse) im Bereich des Kurvenastes c liegen, also unterdrückt werden. Am Punkt 5 wird ein Signal gemäß der Kurve e abgenommen. If this circuit is to be used to limit signals, in particular to separate the image signal from a composite television signal, the composite television signal d in the position shown in FIG. 1 is fed to the grid of the tube shown in FIG and the undesired signal parts (e.g. blanking pulses that exceed the image black value) lie in the area of curve branch c , that is to say are suppressed. At point 5, a signal according to curve e is picked up.

In gleicher Weise kann man verfahren, wenn man einen scharfen Knick in einer Kennlinie erzielen will,You can proceed in the same way if you want to achieve a sharp bend in a characteristic curve,

609 769/189609 769/189

welche die Abhängigkeit der an einem im Anodenstromkreis der Röhre liegenden Anodenwiderstand auftretenden Spannung von einer am Steuergitter liegenden Spannung wiedergibt. Die Fig. 3 zeigt eine Kennlinie α, welche die Abhängigkeit der an einem im Anodenstrcmkreis einer Röhre liegenden Widerstand auftretenden Spannung U^ in Abhängigkeit von einer am Steuergitter liegenden Spannung Uq wiedergibt. Diese Kennlinie besitzt infolge ihrer Krümmung im Bereich hoher negativer Gitterspannungen keinen ausgeprägten Kennlinienknick. Die Kennlinie ist infolgedessen zur Begrenzung von Signalen, beispielsweise zur Abtrennung des Bildsignals eines Fernsehsignalgemisches, nicht geeignet. Man kann nun einen scharfen Knick in. dieser Kennlinie erfindungsgemäß dadurch erzielen, daß man z. B. eine in der Fig. 4 dargestellte Schaltung zum Einsatz bringt. Bei dieser Schaltung wird an die Anode der Röhre über einen gegenüber dem Anodenwiderstand Y hoehohmigen Innenwiderstand (Vorwiderstand 2') eine positive Spannung 3' einer solchen Höhe angelegt, daß über den Anodenwiderstand Y ein dem Anodenstrom (Röhrenstrom J1) entgegengesetzt fließender Strom (Z2) zustande kommt, der im praktisch geradlinigen Kennlinienbereich dem Betrag nach kleiner und im gekrümmten Kennlinienbereich dem Betrag nach größer als der Anodenstrom ist. Es entsteht somit beim Übergang vom praktisch geradlinigen Kennlinienbereich zum gekrümmten Kennlinienbereich an der Anode (Punkt P') ein Wechsel in der Polarität, die im gekrümmten Kennlinien bereich positives Vorzeichen besitzt. Die Kennlinie nimmt einen Verlauf gemäß der gestrichelten Kurve b. Die zusätzlich dem Anodenwiderstand zugeführte Spannung bewirkt nämlich infolge ihrer positiven Polarität eine Verschiebung der Kennlinie zu niedrigeren negativen Spannungen am Anodenwiderstand bei gleichen Gitterspannungen, da diese Spannung dem vom Anodenstrom herrührenden Spannungsabfall am Anodenwiderstand entgegengesetzt ist. Bei der Gitterspannung U0 = U0 heben sich gerade die zusätzlich zugeführte Spannung und der vom Anodenstrom herrührende Spannungsabfall auf. An dieser Stelle tritt also der Wechsel der Polarität des Spannungsabfalls am Anodenwiderstand Y ein. Von hier ab in Richtung zu stärker negativen Gitterspannungen nimmt der Anodenstrom und infolgedessen auch der von diesem herrührende Spannungsabfall am Anodenwiderstand Y weiter ab, so daß nunmehr die zusätzlich zugeführte Spannung am Anodenwiderstand überwiegt. Der oben erläuterte Polaritätswechsel wird nun dazu ausgenutzt, um von der Übergangsstelle (Uq = U0) ab die Kennlinie scharf abzuknicken. Dies geschieht durch einen parallel zum Anodenwiderstand Y liegenden Gleichrichter 4' mit einem gegenüber dem Anodenwiderstand niedrigen Durchlaßwiderstand. Dieser Gleichrichter 4' ist nämlich so gepolt, daß er im gekrümmten Kennlinienbereich der Röhrenschaltung durchlässig wird und infolge seines niedrigen Durchlaß-Widerstandes den im gekrümmten Kennlinienbereich auftretenden positiven Spannungsabfall am Anodenwiderstand Y praktisch zum Verschwinden bringt. Damit knickt die Kennlinie gemäß Kurve b beim Polaritätswechsel, also· bei der Spannung U0 = U0, ab und geht in den strichpunktierten Ast c über. Hieraus erkennt man, daß von der Übergangsstelle ab !•ei weiter negativ werdender Gitterspannung die am Anodenwiderstand stehende Spannung U^ nur sehr Weine Werte annimmt.which reproduces the dependence of the voltage occurring across an anode resistor in the anode circuit of the tube on a voltage across the control grid. 3 shows a characteristic curve α, which reproduces the dependence of the voltage U ^ occurring across a resistor in the anode circuit of a tube as a function of a voltage Uq across the control grid. Due to its curvature in the area of high negative grid voltages, this characteristic curve does not have a pronounced kink in the characteristic curve. As a result, the characteristic curve is not suitable for limiting signals, for example for separating the image signal from a composite television signal. You can now achieve a sharp kink in. This characteristic curve according to the invention by z. B. brings a circuit shown in Fig. 4 to use. In this circuit, the tube is applied via an over the anode resistance Y hoehohmigen internal resistance (series resistance 2 ') a positive voltage 3' at such a height to the anode, that on the anode resistance Y is an anode current (tube current J 1) opposite to current flowing (Z 2 ) comes about, which in the practically straight line of the characteristic curve area is smaller in magnitude and in the curved characteristic curve area in magnitude larger than the anode current. In the transition from the practically straight characteristic area to the curved characteristic area at the anode (point P ') there is thus a change in polarity which has a positive sign in the curved characteristic area. The characteristic curve takes a course according to the dashed curve b. The voltage additionally fed to the anode resistor causes a shift in the characteristic curve to lower negative voltages at the anode resistor with the same grid voltages due to its positive polarity, since this voltage is opposite to the voltage drop at the anode resistor resulting from the anode current. At the grid voltage U 0 = U 0 , the additionally supplied voltage and the voltage drop resulting from the anode current cancel each other out. At this point, the polarity of the voltage drop across the anode resistor Y changes . From here on in the direction of more negative grid voltages, the anode current and, consequently, the voltage drop at the anode resistor Y resulting therefrom continue to decrease, so that now the additionally supplied voltage at the anode resistor predominates. The polarity change explained above is now used to sharply bend the characteristic curve from the transition point (Uq = U 0 ). This is done by a rectifier 4 'lying parallel to the anode resistor Y and having a lower forward resistance than the anode resistor. This rectifier 4 'is polarized in such a way that it becomes permeable in the curved characteristic area of the tube circuit and, due to its low forward resistance, practically eliminates the positive voltage drop across the anode resistor Y which occurs in the curved characteristic area. The characteristic curve according to curve b therefore kinks when the polarity is changed, that is to say at the voltage U 0 = U 0 , and merges into the dash-dotted branch c . From this we see that • ei further negative-going voltage grid on the standing plate resistor voltage U ^ very accepting of the transition from Weep values.

Will man die Schaltung der Fig. 4 zur Begrenzung von Signalen, insbesondere zur Abtrennung des Bildsignals eines Fernsehsignalgemisches, verwenden, so wird dem Gitter der Röhre das Fernsehsignalgemisch d in der in der Fig. 3 gezeigten Lage zugeführt, so daß der Bildinhalt den geradlinigen Kennlinienbereich aussteuert und die unerwünschten Signalteile im Bereich des Kurvenastes c liegen, also unterdrückt werden. An dem Punkt 5' wird ein Signal gemäß der Kurve e der Fig. 3 abgenommen.If the circuit of FIG. 4 is to be used to limit signals, in particular to separate the picture signal of a composite television signal, the composite television signal d is fed to the grating of the tube in the position shown in FIG modulates and the unwanted signal parts are in the area of curve branch c , i.e. are suppressed. At point 5 ', a signal according to curve e in FIG. 3 is picked up.

An Hand der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele erkennt man demnach, daß die Erzeugung eines scharfen Knicks in einer Kennlinie dadurch erzielt wird, daß an den Widerstand 1 oder Y über einen gegenüber demselben hoehohmigen Innen widerstand (Vorwiderstand 2 oder 2') eine Spannung 3 oder 3' einer solchen Polarität und solcher Höhe angelegt wird, daß über den Widerstand 1 oder Y ein dem Röhrenstrom J1 entgegengesetzt fließender Strom i2 zustande kommt und infolge Überlagerung beider Ströme an dem Übergang vom praktisch geradlinigen Kennlinienbereich zum gekrümmten Kennlinienbereich ein Wechsel der Polarität des Spannungsabfalls am Widerstand 1 oder Y eintritt, wodurch der Gleichrichter 4 oder 4' mit einem gegenüber diesem Widerstand niedrigen Durchlaßwiderstand durchlässig wird, so daß der Spannungsabfall am Widerstand 1 oder Y praktisch verschwindet.On the basis of the exemplary embodiments described above, it can therefore be seen that the generation of a sharp kink in a characteristic is achieved by applying a voltage 3 or 3 'to the resistor 1 or Y via an internal resistance (series resistor 2 or 2') which is higher than that of the same. of such a polarity and height that a current i 2 flowing in the opposite direction to the tube current J 1 is created via the resistor 1 or Y and, as a result of the superposition of the two currents at the transition from the practically straight characteristic range to the curved characteristic range, a change in the polarity of the voltage drop at Resistance 1 or Y occurs, as a result of which the rectifier 4 or 4 'becomes permeable with a forward resistance which is lower than this resistance, so that the voltage drop across the resistor 1 or Y practically disappears.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines scharfen Knicks einer Kennlinie, welche die Abhängigkeit der an einem in einem Röhrenstromkreis liegenden Widerstand auftretenden Spannung von einer am Steuergitter liegenden Spannung wiedergibt, wobei dem Widerstand eine Diode parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Widerstand (1 oder 1') über einen gegenüber demselben hoehohmigen Innen widerstand (Vorwiderstand 2 oder 2') eine Spannung (3 oder 3') einer solchen Polarität und solcher Höhe angelegt wird, daß über den Widerstand (1 oder 1') ein dem Röhrenstrom (Z1) entgegengesetzt fließender Strom (i2) zustande kommt und infolge Überlagerung beider Ströme an dem Übergang vom praktisch geradlinigen Kennlinienbereich zum gekrümmten Kennlinienbereich ein Wechsel der Polarität des Spannungsabfalles am Widerstand (1 oder 1') eintritt, wodurch der Gleichrichter (4 oder 4') mit einem gegenüber diesem Widerstand niedrigen Durchlaßwiderstand durchlässig wird, so· daß der Spannungsabfall am Widerstand (1 oder 1') praktisch1. Circuit arrangement for generating a sharp kink in a characteristic curve which reproduces the dependence of the voltage occurring at a resistor in a tube circuit on a voltage at the control grid, a diode being connected in parallel with the resistor, characterized in that the resistor (1 or 1 ') a voltage (3 or 3') of such a polarity and such a level is applied via a high internal resistance (series resistor 2 or 2 ') that a tube current (Z 1 ) oppositely flowing current (i 2 ) occurs and as a result of the superposition of both currents at the transition from the practically straight line of characteristics to the curved range of characteristics, a change in the polarity of the voltage drop across the resistor (1 or 1 ') occurs, whereby the rectifier (4 or 4') ) with a low forward resistance compared to this resistance becomes permeable, so that the voltage The drop in resistance (1 or 1 ') is practical ■ verschwindet.■ disappears. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (1) ein Kathodenwiderstand ist, an den eine negative Spannung (3) einer solchen Höhe angelegt wird, daß über den Kathodenwiderstand (1) ein dem Kathodenstrom (Z1) entgegengesetzt fließender Strom (i2) zustande kommt und infolge Überlagerung beider Ströme vom Übergang (UG = U0) ab an der Kathode ein negativer Spannungsabfall eintritt, wobei der Spannungsabfall den parallel zum Kathodenwiderstand (1) liegenden Gleichrichter (4) durchlässig macht, so daß der Spannungsabfall am Kathodenwiderstand (1) praktisch verschwindet.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the resistor (1) is a cathode resistor to which a negative voltage (3) of such a level is applied that a cathode current (Z 1 ) flows in the opposite direction via the cathode resistor (1) Current (i 2 ) comes about and as a result of the superposition of both currents from the transition (U G = U 0 ) a negative voltage drop occurs at the cathode, the voltage drop making the rectifier (4) parallel to the cathode resistor (1) permeable, so that the voltage drop across the cathode resistor (1) practically disappears. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (1') ein Anodenwiderstand ist, an den eine positive Spannung (3') einer solchen Höhe angelegt wird, daß über den Anodenwiderstand ein dem Anodenstrom (I1) entgegengesetzt fließender Strom (t8) zustande kommt und infolge Überlagerung beider Ströme vom Übergang (U0 = U0) ab an der Anode ein positiver Spannungsabfall eintritt, wobei der Spanungsabfall den parallel zum Anodenwiderstand liegenden Gleichrichter (4') durchlässig macht, so daß der Spannungsabfall am Anodenwiderstand (1') praktisch verschwindet. 3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the resistor (1 ') is an anode resistor to which a positive voltage (3') of such a level is applied that a current flowing in the opposite direction to the anode current (I 1 ) via the anode resistor (t 8 ) comes about and as a result of the superposition of the two currents from the transition (U 0 = U 0 ) a positive voltage drop occurs at the anode, the voltage drop making the rectifier (4 ') parallel to the anode resistor permeable, so that the voltage drop at Anode resistance (1 ') practically disappears. 4. Verwendung der Schaltungsanordnung nach einem der voraufgehenden Ansprüche zur Begrenzung von Signalen, insbesondere zur Abtrennung des Bildsignals eines Fernsehsignalgemisches. 4. Use of the circuit arrangement according to one of the preceding claims for limitation of signals, in particular for the separation of the image signal of a television signal mixture. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 726 260;
schweizerische Patentschriften Nr. 240 920, 201785;Considered publications:
German Patent No. 726 260;
Swiss patents No. 240 920, 201785; französische Patentschrift Nr. 938 808;
USA.-Patentschriften Nr. 2 340 429, 2 607 888;
Electronics, Juli 1947, S. 111 und 113.French Patent No. 938 808;
U.S. Patent Nos. 2,340,429, 2,607,888;
Electronics, July 1947, pp. 111 and 113. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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