DE1029429B - Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer von fern einstellbaren Gittergleichspannung fuer das Strahlerzeugersystem einer ueber Kabel gespeisten Bildaufnahmeroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung, um Fernsehaufnahmeröhren mit den benötigten Betriebsgleichspannungen zu versorgen. Für Fernsehaufnahmen wird eine Zerlegerröhre, beispielsweise ein Superikonoskop, verwendet. Die Kathode und die Wehneltelektrode der Elektronenstrahlquelle dieser Röhre müssen Vorspannungen erhalten, wobei die Vorspannung der Wehneltelektrode gegen diejenige der Kathode negativ ist und die Anode der Röhre an Masse gelegt wird.

DieZuführung dieser Vorspannungen an dieKathode und an die Wehneltelektrode der Röhre soll zwei sich widersprechende Bedingungen erfüllen: Einerseits müssen nämlich die Spannungen sogar während der Bildaufnahme geregelt werden können, und es ist wünschenswert, daß die Einstellung einer Regelung durch einen Bedienungsmann, welcher einen zur Überwachung vorgesehenen Oszillograph beobachtet, eine fast augenblickliche Änderung dieser Vorspannungen bewirkt. Andererseits ist es zur Vermeidung von »Bildwanderungen« erforderlich, daß die Frequenz- und Phasenschwankungen des Netzes, welches gewöhnlich als Grundspeisespannungsquelle benutzt wird, um nach Gleichrichtung diese Vorspannungen zu liefern, in diesen Spannungen nicht in Erscheinung treten.

Diese Forderungen sind deshalb widersprechend, weil man, um die zweite Bedingung zu erfüllen, zur Abflachung der gleichgerichteten Wellen Filter mit großer Zeitkonstante benutzen muß, damit sie auch bei geregelter Speisung, bei welcher die Phasen- und Frequenzschwankungen des Netzes auf die Ausgangsamplitude der Regeleinrichtung zurückwirken, keiner Netzschwankung folgen. Um dem Bedürfnis nach einer augenblicklichen Regelung der Röhre zu genügen, müßte aber die Versorgung der genannten Elektroden mit den Vorspannungen bei kleinster Zeitkonstante in den Versorgungskreisen durchgeführt werden.

Die Erfindung bezweckt, die Versorgung der Fernsehaufnahmeröhren mit den Polarisationsspannungen, insbesondere mit der Gittervorspannung in der Weise auszubilden, daß diese Spannung von den Netzschwankungen unabhängig ist. Sie soll durch ein Regelorgan, z. B. ein Potentiometer, welches im Betrieb von der Aufnahmekamera entfernt angeordnet ist, ferngesteuert werden können und dabei ohne merkliche Verzögerung den Änderungen in der Einstellung ihrer Größe folgen.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, die Vorspannungen für die Kathode und die Wehneltelektrode (Gitter) einer Zerlegerröhre in einer Fernsehaufnahmekamera in der Weise herzustellen, daß neben einer konstanten hohen Beschleunigungs-S chaltungs anordnung

zur Erzeugung einer von fern

einstellbaren Gitter gleichspannung

für das Strahlerzeugersystem einer

über Kabel gespeisten Bildaufnahmeröhre

Anmelder:

Societe Nouvelle de l'Outillage R. B. V.

et de la Radio-Industrie (R. B. V.-R. L)₁

Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz, Patentanwalt,
München-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Jacques Rene Donnay, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

gleichspannung, welche durch ein Filter mit großer Zeitkonstante gesiebt wird, eine regelbare Vorspannung zwischen Kathode und Wehneltelektrode (Gitter) erzeugt wird, die durch Gleichrichtung einer sinusförmigen Hilfswechselspannung von relativ geringer Amplitude entsteht. Diese Wechselspannung wird aus den Gleichlaufimpulsen des Bildwechsels gewonnen, welche durch den üblichen Zeit-Basis-Generator mit einer vorbestimmten Bildfrequenz erzeugt werden. Diese Frequenz ist also nicht notwendigerweise mit dem Netz synchronisiert und in jedem Falle unabhängig von den Phasen- oder Frequenzschwankungen dieses Netzes.

Erfindungsgemäß ist eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer von fern einstellbaren Gittergleichspannung für das Strahlerzeugersystem einer über Kabel gespeisten Bildaufnahmeröhre dadurch gekennzeichnet, daß aus den Vertikalimpulsen des Taktgebers für den Bildwechsel mittels einer Einweggleichrichtung eine abgeflachte Wechselspannung gewonnen und. in einer Siebschaltung zu einer annähernd sinusförmigen Spannung umgeformt wird, welche über einen Verstärker einem in der Nähe der Bildaufnahmeröhre angeordneten Gleichrichter zugeführt wird, daß die Gleichspannung über einen Tiefpaß von kleiner Zeitkonstante zwischen dem Gitter (Wehneltelektrode) und der Kathode eingeführt wird und daß am Ausgang der Siebschaltung ein Potentio-

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meter zur Regelung der Eingangsamplitude des Verstärkers vorgesehen ist...

Die konstante Hochspannung kann gegebenenfalls, jedoch nicht notwendigerweise, auch aus den Gleichlaufimpulsen des Bildwechsels gewonnen werden.

Für die Erzeugung einer Gleichspannung aus einer im Gerät an sich vorhandenen Wechselspannung sind bereits zahlreiche Vorschläge gemacht worden. Wie hierbei vorgegangen wird, hängt von den Umständen des jeweiligen Einzelfalles ab. So ist es z. B. bekannt, die Anodenspannung für eine Bildwiedergaberöhre aus der beim Strahlrücklauf frei werdenden magnetischen, Energie der Ablenkspulen zu erzeugen. Hierbei kommt es auf eine gleichmäßige Hochspannung an, die nicht wie die Gittervorspannung eine rasche Änderung erfordert. Auch Gittervorspannungserzeuger von Rundfunkgeräten sind für Fernsehzwecke unbrauchbar, da die Kameraröhre hierbei ein verzerrtes Bild ergeben würde. Das Prinzip der Gleichspannungserzeugung aus einer im Gerät verfügbaren Wechselspannung kann nur dadurch im vorliegenden Fall zur Anwendung kommen, daß erfindungsgemäß die Grundfrequenz der Bildimpulse herangezogen wird, so daß die restlichen Spannungsschwankungen die Bildqualität nicht beeinflussen können.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung.

Das in der Zeichnung wiedergegebene Schema zeigt eine Zerlegerröhre nach Art eines Superikonoskops, obwohl die Erfindung bei jeder Bauart einer Zerlegerröhre anwendbar ist, deren Elektronenstrahlquelle eine Kathode 1 und ein Gitter oder eine Wehneltelektrode 2 aufweist. Beispielsweise sei angenommen, daß die Kathode auf das Potential —1500 V und das Gitter oder die Wehneltelektrode auf das Potential —1600' V gebracht werden muß, wobei also die Kathode gegenüber der Wehneltelektrode um etwa lOO V positiv ist. Die Röhre 3 besitzt außerdem eine Photokathode 4, auf welche das zu zerlegende Bild geworfen wird, und eine empfindliche Platte 5 oder eine sogenannte Mosaikelektrode, auf welcher durch übliche elektronen-optische Mittel das Elektronenbild der Photokathode erzeugt wird. Die Platte 5, an welcher das durch die Strahlabtastung dieser Elektrode erzeugte Bildsignal abgenommen wird, ist mit dem Ausgang 6 verbunden, an welchem der Belastungswiderstand 7 angegeben ist.

Diese Röhre gehört zu der Ausrüstung der Kamera, deren Gestell durch die strichpunktierte Linie 8 angedeutet ist. Die oberhalb dieser Linie 8 dargestellten Elemente befinden sich somit in der Kamera, während die darunter dargestellten Elemente in dem Gestell für die Synchronisierung und Stromversorgung der Kamera untergebracht sind.

In diesem Gestell verfügt man bei 9 über eine Folge von Gleichlaufimpulsen von z. B. 50 Hz. Diese Impulse werden durch einen nicht dargestellten Zeitbasisgenerator erzeugt, welcher gegebenenfalls mit dem Netz synchronisiert' ist, aber in diesem Falle so ausgebildet wird, daß er die Netzschwankungen nicht wiedergibt.

Die periodisch wiederkehrende Folge dieser Impulse wird zunächst in eine sinusförmige Wechselspannung umgeformt, beispielsweise durch die folgende Übertragungskette. Eine von den Impulsen bei 9 gesteuerte Röhre 10 arbeitet mit Anodengleichrichtung; in ihrem Anodenkreis ist der Kondensator 11 mit Masse verbunden. Am Widerstand 12 entsteht eine bei 13 angegebene Sägezahnspannung mit der Frequenz der Bildwechselimpulse, wobei die Zeitkonstante durch die Schaltelemente 11, 12 bestimmt wird.

Die Sägezahnspannung wird einem Tiefpaßfilter 14 zugeführt. Dieses Filter ist so ausgebildet, daß die harmonischen Komponenten geschwächt und folglich die Spannungsspitzen der Sägezähne unterdrückt werden. Es ist im übrigen in sehr einfacher Weise mit Reihenwiderständen und Querkapazitäten ausgebildet. Durch seine Einwirkung auf die Sägezahnspannung ergibt sich, wie bei 15 angegeben, eine gewellte Ausgangsspannung, welche jedoch noch nicht die Form einer Sinuswelle hat.

Diese Wechselspannung wird über den Kondensator 16 an das Steuergitter einer Stufe 17 geführt, deren Kathodenkreis 18 aus einer Parallelschaltung eines Widerstandes mit einem Kondensator besteht.

In, dem Anodenkreis der Röhre 17 werden durch ein zweites Filter 19 von gleicher Ausbildung die restlichen Harmonischen der Wechselspannung unterdrückt, so daß diese, wie bei 20 angegeben, eine reine Sinuswelle wird.

Diese Spannung wird sodann den Klemmen des Potentiometers 21 zugeführt, dessen Läufer mit dem Steuergitter einer Ausgangsröhre 22 verbunden ist, in deren Anodenkreis der Transformator 23 liegt. Von der Sekundärwicklung dieses Transformators führen zwei Leitungen zu dem Anpassungstransformator 24 der Kamera. Auf dieser Verbindung hat man z. B. eine Wechselspannung von 50 Hz in der Größenordnung von 100 V. Der Transformator 24 speist einen Gleichrichter, z. B. eine Trockengleichrichterbrücke 25. Die Ausgangsklemmen (+) und (—) dieser Brücke sind mit der Kathode 1 bzw. Wehneltelektrode 2 der Zerlegerröhre 3 über einen Belastungswiderstand 26 verbunden. Dieser liegt im Nebenschluß an dem Ausgang eines zur Glättung dienenden Filters 27, welches in einfacher Weise aus einem TT-Glied besteht, dessen Reihenzweig eine Spule ist und dessen Querzweige Kapazitäten sind. Die Werte der Kapazitäten und der Spule brauchen nicht hoch zu sein, und die Zeitkonstante dieses Filters 27 kann sehr gering angenommen werden, weil die gleichgerichtete Spannung mit geringer Amplitude aus der Folge der Gleichlaufimpulse gebildet wird und daher von den Frequenz- und Phasenschwankungen des Netzes unabhängig ist.

Durch die Betätigung des Potentiometers 21 für die Regelung dieser Wechselspannung kann man also unmittelbar und unverzögert die Gleichvorspannung zwischen Kathode 1 und Wehneltelektrode 2 aus der Ferne einstellen, sogar während der Bildaufnahme, wobei ein Spannungsbereich von 100 V für diese Regelung bei weitem ausreicht.

Die hohe Kathodenvorspannung, welche in dem behandelten Beispiel — 1500¹V ist, braucht nach Einstellung nicht geändert zu werden. Sie kann somit zweckmäßig an dem Punkt 28 des Glättungsfilters 27 eingeführt werden, welcher durch die Leitung 29 mit dem Ausgang eines anderen Glättungsfilters 30 für eine an der Ventilröhre 31 abgenommene gleichgerichtete Spannung verbunden ist. Der Ventilröhre 31 kann an sich die Netzspannung zugeführt werden. Das Abflachungsfilter 30 kann nämlich mit beliebig großer Zeitkonstante ausgebildet werden, die erforderlich wäre, um Schwankungen der Netzspannung, welche über den Anschlußtransformator 32 zugeführt werden könnte, zu eliminieren.

Man kann jedoch, und besonders im Falle einer von dem Netz unabhängigen Versorgung, diese hohe Spannung auch dadurch herstellen, daß man, wie in

der Zeichnung durch die gestrichelte Verbindung angegeben, ein zweites Potentiometer 33 parallel dem Potentiometer 21 schaltet und die Ausgangsklemme dieses Potentiometers mit dem Steuergitter einer Röhre 34 verbindet, deren Anodenkreis den Ausgangstransformator 35 enthält. Dabei wird die hohe Spannung aus der Sinusspannung erzeugt, welche für die Gittervorspannung in der anfangs angegebenen Weise hergestellt wurde. Das Potentiometer 33 braucht keinen Läufer zu haben, sondern kann ein Potentiometer mit Kontaktstufen oder Abgriffen sein, an welchen die der Röhre 34 zuzuführende Spannung eingestellt wird.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Es können, auch andere Schaltungen angewendet werden, um die Impulsspannung in eine Sinusspannung umzuformen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer von fern einstellbaren Gittergleichspannung für das Strahlerzeugersystem einer über Kabel gespeisten Bildaufnahmeröhre, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Vertikalimpulsen, des Taktgebers für den Bildwechsel mittels einer Einweg-

gleichrichtung eine abgeflachte Wechselspannung gewonnen und in einer Siebschaltung (14, 19) zu einer annähernd sinusförmigen Spannung umgeformt wird, welche über einen Verstärker (22) einem in der Nähe der Bildaufnahmeröhre angeordneten Gleichrichter (25) zugeführt wird, daß die Gleichspannung über einen Tiefpaß (27) von kleiner Zeitkonstante zwischen dem Gitter (Wehneltelektrode) und der Kathode eingeführt wird und daß am Ausgang der Siebschaltung (14, 19) ein Potentiometer (21) zur Regelung der Eingangsamplitude des Verstärkers (22) vorgesehen ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da,-durch gekennzeichnet, daß die Kathodengleichspannung auf ähnliche Weise aus den Bildwechselimpulsen gewonnen wird, daß die Amplitude der zugehörigen Wechselspannung fest eingestellt und die gleichgerichtete Spannung in einem Tiefpaß (30) mit großer Zeitkonstarnte geglättet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 673 785, 814307; französische Patentschrift Nr. 976 427;
britische Patentschrift Nr. 678 156.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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