DE1039097B - Electronic pulse generator - Google Patents

Electronic pulse generator

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DE1039097B
DE1039097B DEE10106A DEE0010106A DE1039097B DE 1039097 B DE1039097 B DE 1039097B DE E10106 A DEE10106 A DE E10106A DE E0010106 A DEE0010106 A DE E0010106A DE 1039097 B DE1039097 B DE 1039097B
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DE
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tube
secondary emission
cathode
pulse generator
voltage
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Robert Favre
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Ebauches SA
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Ebauches SA
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Description

DEUTSCHESGERMAN

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektronischen Inipulsgenerator zur Erzeugung von Impulsen mit steilen Flanken mit einer eine Sekundäremissionselektrode aufweisenden Röhre, bei dar eine Kopplung zwischen dem Steuergitter und der Sekundäremissionselektrode der Röhre vorgesehen ist.The present invention relates to an electronic Inipulse generator for the generation of impulses with steep edges with a secondary emission electrode having tube, in dar a coupling between the control grid and the Secondary emission electrode of the tube is provided.

Solche elektronische Impulsgeneratoren sind in mehreren Ausführungen bekannt. Es ist auch an sich bekannt, die Kathode der Sekundäremissionsröhre mit einem Widerstand zu verbinden, über welchen der Kathodenstrom fließt und der einerseits einen gewissen Einfluß auf die Arbeitscharakteristik der Sekundäremissionsröhre und der erzeugten Impulse hat und welcher andererseits eine bestimmte mittlere Gittervorspannung erzeugen kann. Weitere Möglichkeiten bietet der vorgesehene Kathodenwiderstand nicht.Such electronic pulse generators are known in several designs. It is also in itself known to connect the cathode of the secondary emission tube to a resistor through which the cathode current flows and which on the one hand has a certain influence on the working characteristics of the Secondary emission tube and the generated pulses has and which on the other hand a certain mean Can generate grid bias. The intended cathode resistor offers further possibilities not.

Die Erfindung zielt nun in erster Linie darauf hin, die Betriebsmöglichkeiten eines derartigen Impulsgenerators dadurch wesentlich zu bereichern, daß die Kathode der Sekundäremissionsröhre mit der Anode einer steuerbaren Elektronenröhre verbunden ist, welche vom Kathodenstrom der Sekundäremissionsröhre durchflossen wird, und daß die Ausgangsspannung des Impulsgenerators an der Kathode der Sekundäremissionsröhre abgenommen, wird. Bei dieser Anordnung ist es möglich, die durch die Elektronenröhre gebildete Kathodenimpedanz der Sekundäremissionsröhre praktisch trägheits- und leistungslos zu steuern und durch geeignete Wahl der Betriebsspannungen der Elektronenröhre der Kathodenimpedanz ganz bestimmte erwünschte Charakteristiken zu verleihen. Vorzugsweise kann als Kathoden impedanz eine Pentode verwendet werden, deren Anodenstrom für variable Anodenspannungen weitgehend konstant gehalten werden kann, wodurch Sägezahnspannungettt erzeugt werden können. Es ist bei dieser Anordnung insbesondere auch möglich, die Schaltung als fremdgesteuerten Impulsgenerator zu verwenden, wobei die Stauerfrequenz ein ganzzahliges Vielfaches der Eigenfrequenz des Impulsgenerators betragen kann, in, welchem Falle sich die Anordnung als Frequenzteiler eignet.The invention is primarily aimed at the operational possibilities of such a pulse generator to enrich it significantly that the cathode of the secondary emission tube with the anode a controllable electron tube, which is connected to the cathode current of the secondary emission tube is traversed, and that the output voltage of the pulse generator at the cathode of the Secondary emission tube is removed. With this arrangement, it is possible to use the Electron tube formed cathode impedance of the secondary emission tube practically inertia and To control powerless and by suitable choice of the operating voltages of the electron tube of the cathode impedance to give certain desired characteristics. Preferably as Cathode impedance a pentode can be used, the anode current for variable anode voltages can be kept largely constant, whereby sawtooth tension can be generated. It is With this arrangement, in particular, it is also possible to use the circuit as an externally controlled pulse generator use, where the congestion frequency is an integer May be a multiple of the natural frequency of the pulse generator, in which case the Arrangement suitable as a frequency divider.

Vorzugsweise kann das Potential des Steuergitters der Sekundäremissionsröhre durch einen mit der Anode der Sekundäremissionsröhre verbundenen Spannungsteiler bestimmt werden. Durch diese Maßnahme wird die Möglichkeit geschaffen, die Kathodenimpedanz beliebig, d. h. ohne Rücksicht auf die erforderlichen Ruhepotentiale der Elektroden der Sekundäremissionsröhre, und somit für die eigentlichen Arbeitscharakteristiken optimal zu dimensionieren. Preferably, the potential of the control grid of the secondary emission tube by one with the The voltage divider connected to the anode of the secondary emission tube can be determined. By this measure the possibility is created to arbitrarily adjust the cathode impedance, i. H. regardless of the required rest potentials of the electrodes of the secondary emission tube, and thus for the actual To optimally dimension work characteristics.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht Elektronischer ImpulsgeneratorA major advantage of the invention is the electronic pulse generator

Anmelder:Applicant:

Ebauches S. A.f Neuchätel (Schweiz)Ebauches SA f Neuchätel (Switzerland)

Vertreter: Dipl.-Chem. Dr. phil. E. Sturm, Patentanwalt, München 23, Leopoldstr. 20Representative: Dipl.-Chem. Dr. phil. E. Sturm, patent attorney, Munich 23, Leopoldstr. 20th

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 22. Januar 1954 und 6. Januar 1955Claimed priority:
Switzerland from January 22, 1954 and January 6, 1955

Robert Favre, Lausanne (Schweiz),
ist als Erfinder genannt wordenRobert Favre, Lausanne (Switzerland),
has been named as the inventor

auch darin, daß der die Vorderflanke der Impulse bewirkende Vorgang in der Sekundäremissionsröhre durch die Kathodenspannung dieser Röhre ausgelöst bzw. gesteuert wird. Dadurch kann am Steuergitter der Sekundäremissionsröhre keinerlei zusätzliche äußere Belastung, insbesondere keine kapazitive Belastung, auftreten, was einen sehr raschen Spannungsanstieg am Steuergitter und Stromanstieg in der Sekundäremissionsröhre und somit sehr steile Impulsflanken und entsprechend hohe Generatorfrequenzen, gestattet.also in that the process causing the leading edge of the pulses in the secondary emission tube is triggered or controlled by the cathode voltage of this tube. This allows the control grid the secondary emission tube no additional external load, in particular no capacitive one Load, occur, causing a very rapid rise in voltage on the control grid and current rise in the secondary emission tube and thus very steep pulse edges and correspondingly high generator frequencies, allowed.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Impulsgenerators dargestellt.Various exemplary embodiments of the pulse generator according to the invention are shown in the drawing shown.

Fig. 1 zeigt schematisch einen einfachen bekannten Impulsgenerator und dient insbesondere zur Erläuterung des Arbeitsprinzips;Fig. 1 shows schematically a simple known pulse generator and is used in particular for explanation of the working principle;

Fig. 2 zeigt zwei wesentliche in der Schaltung gemäß Fig. 1 auftretende Impulsformen;FIG. 2 shows two essential pulse shapes occurring in the circuit according to FIG. 1;

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Impulsgenerators, wobei die Kathodenbelastung der Sekundäremissionsröhre durch eine Pentode gebildet ist;Fig. 3 shows an embodiment of the pulse generator according to the invention, the cathode load the secondary emission tube is formed by a pentode;

Fig. 4 bis 7 zeigen Impulsformen, wie sie bei verschiedenen Betriebszuständen der in Fig. 3 dargestellten Schaltung auftreten können;FIGS. 4 to 7 show pulse shapes as they are shown in different operating states of the one shown in FIG Switching can occur;

Fig. 8 und 9 zeigen Impulsgeneratoren, die vorzugsweise ails Frequenzteiler verwendet werden können;Figures 8 and 9 show pulse generators which are preferably used as frequency dividers can;

Fig. 10 a und 10b zeigen Impulsfarmen, die in den in Fig. 8 und 9 gezeigten Frequenzteilern auftreten können.Figs. 10a and 10b show pulse farms which are used in the frequency dividers shown in Figs. 8 and 9 may occur.

809 638/189809 638/189

Entsprechende Teile sind in allen Figuren gleich bezeichnet.Corresponding parts are identified identically in all figures.

Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung weist eine Sekundäremissionsröhre Tl mit einer Kathode ifl und einer Sekundäremissionskathode K2 auf. Die Anode der Röhre Tl erhält ein positives Potential V3 und das Schirmgitter g2 ein, positives Potential Vi, welche beide konstant sind. Die Sekundäremissionskathode K2 ist über einen Widerstand/? und eine Induktivität L mit einer Gleichspannungsquelle V2 verbunden. Das Steuergitter gl der Röhre Tl ist über eine Diode oder einen Gleichrichter D und einen Widerstand r an eine Gleichspannungsquelle V1 angeschlossen. Die Kathode K1 der Röhre Tl ist über einen Punkt S1 mit einer nicht dargestellten Ausgangsimpedanz verbunden. Die Sekundäremissionskathode if I und das Steuergitter gl sind durch einen Kondensator C miteinander gekoppelt. The circuit shown in Fig. 1 has a secondary emission tube Tl with a cathode ifl and a secondary emission cathode K2 . The anode of the tube T1 receives a positive potential V3 and the screen grid g2 a positive potential Vi, both of which are constant. The secondary emission cathode K 2 is via a resistor /? and an inductance L connected to a DC voltage source V2 . The control grid gl of the tube Tl is connected to a DC voltage source V1 via a diode or a rectifier D and a resistor r . The cathode K1 of the tube Tl is connected via a point S 1 to an output impedance (not shown). The secondary emission cathode if I and the control grid gl are coupled to one another by a capacitor C.

Die dargestellte Schaltung arbeitet wie folgt: Es wird angenommen, daß sich die Kathode if I im Ausgangszustande auf einem Potential befinde, bei welchem die RöhreTl gesperrt ist. Wird nun z.B. durch Veränderung der Kathodenimpedanz dieses Kathodenpotential bis zum Sperrpunkt der Röhre bzw. über diesen hinaus erniedrigt, so wird die Röhre Tl leitend, und es setzt an der Sekundäremissionskathode if 2 ein Strom ein, welcher einen raschen Anstieg des Potentials an if 2 bewirkt. Dieser Potentialanstieg wird über den Kopplungskondensator C auf das Steuergitter gl der Sekundäremissionsröhre und durch den damit verursachten Stromanstieg in der Röhre Tl auch auf die Kathode ifl der Sekundäremissionsröhre übertragen. Dieser gemeinsame Potentialanstieg hält an, bis der Strom in der Induktivität L so weit angestiegen ist, daß sich das Potential der Sekundäremissionskathode if 2 wieder dem Wert V 2 anzugleichen beginnt, wodurch über den Kopplungskondensator C auch das Potential des Steuergitters g 1 wieder abfällt und die Röhre T1 sperrt. Der Gleichrichter oder die Diode D verhindert dabei, daß das Potential des Steuergitters gl unter den Wert des Vorspannungspotentials Vl fällt. Der Widerstand R, der einen relativ kleinen Wert aufweist, bewirkt eine genügende Dämpfung des Kreises, um zu große Schwingungsamplituden, zu verhindern. Man erhält also einen sehr kurzen positiven Impuls an der Sekundäremissionskathode if 2 und eine positive Spannungsfront an der Kathode ifl gemäß Fig. 2. In Fig. 2 bedeutet V (if 2) die Spannung an der Sekundäremissionskathode, V (ifl) die Spannung an der Kathode if 1 und Vc die Sperrspannung an der Kathode ifl. Dieselben Bezeichnungen gelten auch für die Fig. 4 bis 7.The circuit shown works as follows: It is assumed that the cathode if I is in the initial state at a potential at which the tube T1 is blocked. If now, for example, this cathode potential to the cutoff point of the tube and beyond the latter decreased by changing the cathode impedance, so the tube Tl is turned on, and it sets on the secondary emission cathode if 2 is a Power On, causes which a rapid rise in the potential at IF 2 . This potential rise is transmitted via the coupling capacitor C to the control grid gl secondary emission tube, and thus through the current increase caused in the tube Tl and the cathode of the secondary emission tube ifl transmitted. This common rise in potential continues until the current in the inductance L has risen so far that the potential of the secondary emission cathode if 2 begins to equalize again to the value V 2 , whereby the potential of the control grid g 1 falls again via the coupling capacitor C and the Tube T1 blocks. The rectifier or the diode D prevents the potential of the control grid gl from falling below the value of the bias potential Vl. The resistance R, which has a relatively small value, causes sufficient damping of the circuit to prevent excessive oscillation amplitudes. A very short positive pulse is obtained at the secondary emission cathode if 2 and a positive voltage front at the cathode ifl according to FIG. 2. In FIG. 2, V (if 2) means the voltage at the secondary emission cathode, V (ifl) the voltage at the Cathode if 1 and Vc the reverse voltage at the cathode ifl. The same designations also apply to FIGS. 4 to 7.

Durch den auf das Steuergitter gl übertragenen Spannungsrückgang wurde, wie erwähnt, die Röhre Tl gesperrt, und sobald auch die Kathode ifl mit einer gewissen Verzögerung ihr ursprüngliches Potential wieder annimmt, setzt in der oben beschriebenen Weise erneut ein Stromfluß an, den Kathoden ifl und if 2 ein, die Anordnung schwingt also mit einer durch die Werte der Schaltelemente und der Spannungsquellen gegebenen Frequenz., The tube Tl was amended by the control grid gl transmitted voltage drop as mentioned, closed and, once the cathode ifl takes with a certain delay its original potential again sets in the manner described above again, a current flow to the cathode ifl and if 2 on, the arrangement thus oscillates at a frequency given by the values of the switching elements and the voltage sources.

Die in Fig. 1 nicht dargestellte Belastung der Kathode ifl wird vorzugsweise durch eine Pentode gebildet. Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 3 dargestellt. Die Pentode ist mit T2 bezeichnet und ist mit der Anode an die Kathode if 1 der Sekundäremissionsröhre Tl angeschlossen. Das Steuergitter gl ist mit Vg und das Schirmgitter mit V vorgespannt.The load on the cathode ifl, not shown in FIG. 1, is preferably formed by a pentode. Such an embodiment is shown in FIG. The pentode is labeled T2 and its anode is connected to the cathode if 1 of the secondary emission tube T1. The control grid gl is biased with Vg and the screen grid with V.

Ist Vg eine Gleichspannung, so fließt in der Röhre T 2 ein praktisch konstanter, von der Anodenspannung unabhängiger Strom, so daß der Spannungsabfall an der Kathode ifl der Sekundäremissionsröhre T1 bei Veränderung der Gleichspannung Vg praktisch linear bis zum Sperrpunkt erfolgt. Beim Erreichen, dieses Punktes spielen sich wieder die oben beschriebenen Vorgänge ab, d. h., das Potential an der Kathode ifl steigt sehr rasch auf einen, bestimmten Wert an, um dann wieder linear abzufallen.If Vg is a direct voltage, a practically constant current, independent of the anode voltage, flows in the tube T 2, so that the voltage drop at the cathode ifl of the secondary emission tube T1 is practically linear up to the cut-off point when the direct voltage Vg changes. When this point is reached, the processes described above take place again, ie the potential at the cathode ifl rises very quickly to a certain value, only to then decrease linearly again.

Auf diese Weise wird also eine SägezahnspannungSo in this way it becomes a sawtooth voltage

(Fig. 4) erhalten, deren Frequenz äußerst hoch sein kann.(Fig. 4), the frequency of which can be extremely high.

Es kann von Vorteil sein, den Anodenstrom derIt can be beneficial to reduce the anode current of the

Pentode T2 während der ansteigenden Impulsflanke zu unterdrücken, indem man zwischen dem Steuergitter gl der Pentode T2 und der Anode der Sekundäremissionsröhre Tl eine schwache Kopplung anbringt, in welchem Falle natürlich die Anode der Röhre T1 über eine angemessene Belastung gespeist werden muß.To suppress pentode T2 during the rising pulse edge by attaching a weak coupling between the control grid gl of the pentode T2 and the anode of the secondary emission tube Tl, in which case, of course, the anode of the tube T1 must be fed via an appropriate load.

Es ist nun aber auch möglich und für viele Anwendungszwecke des erfindungsgemäßen elektronischen Impulsgenerators von großem Interesse, an das Steuergitter gl der Pentode T2 eine Wechselspannung von solcher Amplitude anzulegen, daß nur die positiven Spitzen dieser Wechselspannung die Pentode leitend werden lassen.It is now also possible and of great interest for many applications of the electronic pulse generator according to the invention to apply an alternating voltage of such an amplitude to the control grid g1 of the pentode T2 that only the positive peaks of this alternating voltage make the pentode conductive.

Wählt man die Arbeitsbedingungen so, daß das Potential an der Kathode ifl bei jeder positiven Spannungsspitze der Steuerwechselspannung bis zum Sperrpunkt der Sekundäremissionsröhre Tl gesenkt wird, so erhält man die in Fig. 5 dargestellten Impulspaare.If one chooses the working conditions so that the potential at the cathode ifl at every positive Voltage peak of the AC control voltage lowered to the cut-off point of the secondary emission tube Tl the pulse pairs shown in FIG. 5 are obtained.

Wenn dagegen eine Anzahl von η aufeinanderfolgenden positiven Spannungsspitzen, der Steuerwechselspannung erforderlich sind, um die Spannung an der Kathode if 1 zum Sperrpunkt abzusenken, erhält man eine Frequenzteilung um den Faktor«, und man kann diese Anordnung zum Registrieren von sehr schnellen Impulsfolgen oder zur Messung von sehr kurzen Zeiten (indem man das Steuergitter mit einer Spannung bekannter Frequenz steuert) benutzen.If, on the other hand, a number of η successive positive voltage peaks, the control alternating voltage, are required to lower the voltage at the cathode if 1 to the cut-off point, a frequency division by the factor «is obtained, and this arrangement can be used for registering very fast pulse trains or for measurement of very short times (by controlling the control grid with a voltage of known frequency).

Für η = 5 resultieren z. B. die in Fig. 6 dargestellten Impulsformen.For η = 5 z. B. the pulse shapes shown in FIG.

Für den Fall von η = 2 kann man. an der Kathode ifl die in Fig. 7 dargestellten, quasi rechteckigen Impulse mit sehr steilen Fronten erzeugen.In the case of η = 2 one can. generate the quasi-rectangular pulses with very steep fronts shown in FIG. 7 at the cathode ifl.

Die oben beschriebenen Impulsgeneratoren zeichnen sich durch große Einfachheit aus und gestatten die Erzeugung von äußerst steilen Impulsfronten bei sehr hohen Kippfrequenzen.The pulse generators described above are characterized by their great simplicity and allow the generation of extremely steep impulse fronts at very high tilt frequencies.

In den Fig. 8 und 9 sind zwei Ausführungsvarianten von steuerbaren, insbesondere als Frequenz- teiler verwendbaren Impulsgeneratoren dargestellt. Sie unterscheiden sich von der in Fig. 3 dargestellten Schaltung im wesentlichen dadurch, daß die Kathode ifl der SekundäremissionsröhreTl über eine Impedanz Z und einen Ladekondensator Cc mit Erdpotential verbunden ist und daß die Potentiale an den Steuergittern und an der Sekundäremissionskathode durch einen Spannungsteiler Rl, R2, R4, R5 bzw. i?l, i?2, R 3, i?4, R 5 erzeugt werden.In FIGS. 8 and 9, two design variants of controllable pulse generators, particularly those that can be used as frequency dividers, are shown. They differ from the circuit shown in Fig. 3 essentially in that the cathode ifl of the secondary emission tubeTl is connected to ground potential via an impedance Z and a charging capacitor Cc and that the potentials on the control grid and on the secondary emission cathode by a voltage divider R1, R2 , R4, R5 or i? L, i? 2, R 3, i? 4, R 5 are generated.

Die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform weist ferner eine an die Kathode ifl angeschlossene Siebkette, bestehend aus den Kondensatoren Cl und C 2, der Induktivität L und dem Widerstand Ra, auf. Die Kathode der Pentode T 2 ist über einen variablen Widerstand Rk und einen Entkopplungskondensator Cd geerdet. Dem Steuergitter gl der Pentode T2The embodiment shown in Fig. 8 also includes a ifl connected to the cathode filter network consisting of the capacitors Cl and C2, the inductor L and the resistor Ra, to. The cathode of the pentode T 2 is grounded via a variable resistor Rk and a decoupling capacitor Cd. The control grid gl of the pentode T2

kann bei E über einen Kondensator Cg eine Steuerspannung zugeführt werden. a control voltage can be supplied at E via a capacitor Cg.

Bei dieser Ausführungsform wird nun die Spannung an der Kathode Kl durch die Spannung des .... Kondensators Cc bestimmt, welcher bei leitender Röhre T2 so weit entladen wird, bis die Kathode Kl den Sperrpunkt erreicht, in welchem Augenblick die Sekundäremissionsröhre Tl leitend wird und ein positiver Strom an der Sekundäremissionskathode K2 einsetzt. Damit erhöht sich die Spannung an dieser Kathode, wie bereits beschrieben, sehr rasch, wobei auch die Spannung des Steuergitters gl der Röhre Tl über den Kopplungskondensator C und damit die Spannung der Kathode Kl erhöht wird. Diese Spannungserhöhung an der Kathode Kl überträgt sich auf den Ladekondensator Cc, wobei die Ladeimpedanz Z den Ladestrom begrenzt und die Bildung einer sehr steilen Impulsfront auf der Kathode A'l ermöglicht.In this embodiment, the voltage at the cathode Kl is determined by the voltage of the .... capacitor Cc , which is discharged when the tube T2 is conductive until the cathode Kl reaches the cut-off point, at which point the secondary emission tube Tl becomes conductive and a positive current begins at the secondary emission cathode K2. As a result, the voltage at this cathode increases very quickly, as already described, the voltage of the control grid gl of the tube T1 via the coupling capacitor C and thus the voltage of the cathode Kl being increased. This increase in voltage at the cathode Kl is transferred to the charging capacitor Cc, the charging impedance Z limiting the charging current and enabling the formation of a very steep pulse front on the cathode A'l.

Wenn, der Ladevorgang seinem Ende entgegengeht, genügt der positive Strom an der Sekundäremissionskathode K 2 nicht mehr, um dieselbe auf einem hohen Potential zu halten, und dieses Potential fällt nun rasch zurück auf das normale; Gittervorspannungspotential, wodurch die Sekundäremissionsröhre gesperrt wird und sich der Ladekondensator Cc linear über die Pentode T 2 entlädt.When the charging process is nearing its end, the positive current at the secondary emission cathode K 2 is no longer sufficient to keep it at a high potential, and this potential now quickly falls back to normal; Grid bias potential, as a result of which the secondary emission tube is blocked and the charging capacitor Cc discharges linearly via the pentode T 2.

Die obenerwähnte Filterkette bewirkt, daß bei 5" ein sehr sauberer Impuls auftritt.The filter chain mentioned above causes a very clean pulse to occur at 5 ".

Die Kippfrequenz der Anordnung wird im wesentliehen durch den Wert der Ladekapazität Cc und durch den Wert des variablen Kathodenwiderstandes Rk bestimmt.The sweep frequency of the arrangement is essentially determined by the value of the charge capacitance Cc and the value of the variable cathode resistance Rk .

Die Synchronisation des Impulsgenerators wird durch Anlegen von positiven Impulsen an das Steuergitter g 1 der Pentode erreicht. Dabei wird der Kathodenwiderstand Rk so eingestellt, daß die Sekundäremissionsröhre beispielsweise bei jedem zehnten Steuerimpuls leitend wird. Der Kondensator Cd entkoppelt die Synchronisationsimpulse.The synchronization of the pulse generator is achieved by applying positive pulses to the control grid g 1 of the pentode. The cathode resistance Rk is set in such a way that the secondary emission tube becomes conductive, for example, with every tenth control pulse. The capacitor Cd decouples the synchronization pulses.

Die Form der an der Kathode Kl bzw. am Ladekondensator Cc auftretenden Impulse ist schematisch in den Fig. 10a bzw. 10b dargestellt, wobei die Fig. 10a die Synchronisationsimpulse erkennen, läßt.The shape of the pulses occurring at the cathode K1 or at the charging capacitor Cc is shown schematically in FIGS. 10a and 10b, FIG. 10a showing the synchronization pulses.

Dadurch, daß das Steuergitter gl der Pentode T2 an einen zwischen Masse und Anodenspannung liegenden Spannungsteiler geschaltet ist, ergibt sich eine weitgehende Unabhängigkeit der Schaltung von eventuellen Schwankungen, der Anodenspannung, welche an das Steuergitter übertragenen Schwankungen den Entladungsstrom in stabilisierendem Sinne modulieren.The fact that the control grid g1 of the pentode T2 is connected to a voltage divider between ground and anode voltage results in the circuit being largely independent of any fluctuations in the anode voltage, which fluctuations transmitted to the control grid modulate the discharge current in a stabilizing sense.

In der Regel weist der Kopplungskondensator C nur geringe Kapazität auf. Seine Funktion beschränkt sich auf die Übertragung der positiven Impulsfronten,, worauf das Steuergitter der Sekundäremissionsröhre rasch wieder die durch den Spannungsteiler bestimmte Spannung annimmt. Die Ladeamplitude; ist daher durch das Verhältnis der Werte der einzelnen Widerstände des Spannungsteilers begrenzt. Diese Widerstandswerte1 sollten verschiedenen Bedingungen entsprechen: Die Entladung soll sich vollständig im linearen Arbeitsgebiete der Entladungsröhre T 2 abspielen, die Vorspannung der Sekundäremissionskathode K 2 soll einen sehr raschen Ladevorgang gestatten, und die Amplitude der Ladung soll möglichst groß sein. Ist die erste Bedingung befriedigend erfüllt, so muß dann für die zwei restlichen Bedingungen ein Kompromiß in der Wahl des Widerstandes R2 des Spannungsteilers getroffen werden.As a rule, the coupling capacitor C has only a small capacitance. Its function is limited to the transmission of the positive impulse fronts, whereupon the control grid of the secondary emission tube quickly assumes the voltage determined by the voltage divider. The charge amplitude; is therefore limited by the ratio of the values of the individual resistors of the voltage divider. These resistance values 1 should correspond to different conditions: The discharge should take place completely in the linear working area of the discharge tube T 2 , the bias voltage of the secondary emission cathode K 2 should allow a very rapid charging process, and the amplitude of the charge should be as large as possible. If the first condition is satisfactorily met, a compromise must then be made in the choice of resistor R2 of the voltage divider for the two remaining conditions.

Dieser Kompromiß kann etwas günstiger gestaltet werden, wenn man vom Sekundäremissionsvermögen des Bremsgitters gewisser Sekundäremissionsröhren Gebrauch macht und dieses Bremsgitter als zweite sekundäremittierende Kathode verwendet. Eine Schaltung dieser Art ist in Fig. 9 dargestellt. In dieser Schaltung, welche im übrigen, abgesehen von der Siebkette, der Schaltung gemäß Fig. 8 entspricht, ist das Bremsgitter g3 einige Volt über den Anschluß des Steuergitters gl der Röhre Tl an den Spannungsteiler angeschlossen, während die Sekundäremissionskathode it" 2 so angeschlossen wird, daß sich optimale Reaktionsgeschwindigkeit ergibt.This compromise can be made somewhat more favorable if one makes use of the secondary emissivity of the braking grid of certain secondary emission tubes and using this braking grid as a second secondary-emitting cathode. A circuit of this type is shown in FIG. In this circuit, which, apart from the sieve chain, corresponds to the circuit according to FIG. 8, the braking grid g3 is connected a few volts via the connection of the control grid g1 of the tube T1 to the voltage divider, while the secondary emission cathode it "2 is connected in this way that there is an optimal reaction rate.

Während der Ladung erhöht sich die Spannung am Bremsgitter g-3 infolge der Sekundäremission dieses Gitters auf einen Wert nahe der Spannung der Sekundäremissionskathode K2. Da die Spannung des Steuergitters gl der Röhre Tl nur um einige Volt geringer ist als die Spannung des Bremsgitters g3, erlaubt diese in Fig. 9 gezeigte Anordnung, zugleich optimale Ladebedingungen und optimal steile positive Impulsfronten zu erzielen.During the charging, the voltage at the braking grid g-3 increases as a result of the secondary emission of this grid to a value close to the voltage of the secondary emission cathode K2. Since the voltage of the control grid g1 of the tube T1 is only a few volts lower than the voltage of the braking grid g3, this arrangement shown in FIG. 9 enables optimal charging conditions and optimally steep positive pulse fronts to be achieved at the same time.

Der minimale Stromverbrauch des erfindungsgemäßen Impulsgenerators ist durch den Umstand begrenzt, daß der Entladestrom, verglichen mit den Verlusttrömen, genügend groß sein muß. Es hat sich gezeigt, daß eine Entladestromstärke von 100 Mikroampere genügt, um diese Bedingungen zu erfüllen, was den Verbrauch pro Stufe auf weniger als 1 Milliampere (Verbrauch des Spannungsteilers) zu beschränken gestattet. The minimum power consumption of the pulse generator according to the invention is due to the fact limits that the discharge current, compared to the loss currents, must be sufficiently large. It has has shown that a discharge current of 100 microamps is sufficient to meet these conditions, which allows the consumption per stage to be limited to less than 1 milliampere (consumption of the voltage divider).

Es bietet keinerlei Schwierigkeiten, mehrere Stufen in Kaskade zu schalten, wobei die von der vorhergehenden Stufe erzeugten positiven Impulse zur Synchronisation der folgenden Stufe dienen.There is no difficulty in cascading several stages, with that of the previous one The positive pulses generated at the 1st stage are used to synchronize the following stage.

Die dargestellten Frequenzteiler zeichnen sich durch die folgenden Vorteile aus:The frequency dividers shown are characterized by the following advantages:

1. Sehr große Präzision der Ausgangsimpulse.1. Very high precision of the output pulses.

2. Frequenzbereich von praktisch 0 bis 25 Megahertz.2. Frequency range from practically 0 to 25 megahertz.

3. Sehr geringer Stromverbrauch.3. Very low power consumption.

Die erfindungsgemäßen Impulsgeneratoren können zur Steuerung der Strahlablenkung in Radaroszilloskopen, zur Zeitmarkierung in, Oszillographen ganz allgemein, zur Erzeugung von Zeitimpulsen, zum Antrieb von Quarzuhren u. dgl. verwendet werden.The pulse generators according to the invention can be used to control the beam deflection in radar oscilloscopes, for time marking in, oscillographs in general, for generating time pulses, for Drive of quartz watches and the like can be used.

Selbstverständlich sind von den in den Zeichnungen dargestellten abweichende Schaltungen möglich. Die Kopplung von der fiktiven Kathode zum Steuergitter der Sekundäremissionsröhre kann z. B. auch auf induktivem Wege erfolgen, indem z. B. mit der Spule L in Fig. 1 eine in den Kreis des Steuergitters gl der Röhre Tl geschaltete Sekundärspule gekoppelt wird.Circuits other than those shown in the drawings are of course possible. The coupling of the fictitious cathode to the control grid of the secondary emission tube can, for. B. also be done inductively by z. B. with the coil L in Fig. 1, a connected in the circuit of the control grid gl of the tube Tl secondary coil is coupled.

Claims (13)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektronischer Einröhren-Impulsgenerator zur Erzeugung von, Impulsen mit steilen Flanken mit einer eine Sekundäremissionselektrode aufweisenden Röhre, bei der eine Kopplung zwischen dem Steuergitter und der Sekundäremissionselektrode der Röhre vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode der Sekundäremissionsröhre mit der Anode einer steuerbaren Elektronenröhre verbunden ist, welche vom Kathodenstrom der Sekundäremissionsröhre, durchflossen wird, und. daß die Ausgangsspannung des Impulsgenerators an. der Kathode der Sekundäremissionsröhre abgenommen wird.1. Electronic single-tube pulse generator for generating pulses with steep edges with a tube having a secondary emission electrode, in which a coupling between the control grid and the secondary emission electrode of the tube is provided, characterized in that that the cathode of the secondary emission tube is connected to the anode of a controllable electron tube, which from Cathode current of the secondary emission tube, is flowed through, and. that the output voltage of the Pulse generator. the cathode of the secondary emission tube is removed. 2. Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential des Steuergitters2. Pulse generator according to claim 1, characterized characterized in that the potential of the control grid der Sekundäremissionsröhre durch einen mit der Anode der Sekundäremissionsröhre verbundenen Spannungsteiler bestimmt wird.of the secondary emission tube through one connected to the anode of the secondary emission tube Voltage divider is determined. 3. Impulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Vorderflanke der Impulse bewirkende Vorgang in der Sekundäremissionsröhre durch die Kathodenspannung dieser Röhre ausgelöst bzw. gesteuert wird.3. Pulse generator according to one of claims 1 or 2, characterized in that the the Process in the secondary emission tube caused by the leading edge of the pulses due to the cathode voltage this tube is triggered or controlled. 4. Impulsgenerator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Kathodenimpedanz wirkende Elektronenröhre eine Pentode ist.4. Pulse generator according to claim 1, 2 or 3, characterized in that as the cathode impedance acting electron tube is a pentode. 5. Impulsgenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergitter der Pentode auf konstantem Potential gehalten ist, so daß ein mindestens annähernd konstanter Anodenstrom in der Elektronenröhre und somit eine Sägezahnspannung an der Kathode der Sekundäremissionsröhre auftritt.5. Pulse generator according to claim 4, characterized in that the control grid of the pentode is kept at constant potential, so that an at least approximately constant anode current in of the electron tube and thus a sawtooth voltage at the cathode of the secondary emission tube occurs. 6. Impulsgenerator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode der Sekundäremissionsröhre über eine Impedanz gespeist wird und daß zwischen dieser Anode und dem Steuergitter der Elektronenröhre eine Kopplung vorgesehen ist, derart, daß der Anodenstrom der Elektronenröhre unterdrückt wird, wenn in der Sekundäremissionsröhre ein Stromimpuls und an ihrer Kathode demzufolge ein Spannungsanstieg auftritt.6. Pulse generator according to one of the preceding claims, characterized in that the The anode of the secondary emission tube is fed via an impedance and that between this Anode and the control grid of the electron tube a coupling is provided, such that the Anode current of the electron tube is suppressed when in the secondary emission tube Current pulse and consequently a voltage increase occurs at its cathode. 7. Impulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an, das Steuergitter der Elektronenröhre eine z. B. sinusförmige Wechselspannung angelegt wird, derart, daß nur die positiven Spitzen dieser Steuerspannung die Elektronenröhre leitend werden lassen, wobei sich das Auftreten jeder positiven Spitze in einem Potentialabbau an der Kathode der Sekundäremissionsröhre auswirkt, bis dieses Kathodenpotential den Sperrpunkt erreicht, in welchem Augenblick ein neuer,_ durch die Sekundäremissionsröhre ausgelöster Spannungsanstieg an der Kathode dieser Röhre auftritt.7. Pulse generator according to one of claims 1 to 4, characterized in that on, the control grid the electron tube a z. B. sinusoidal alternating voltage is applied in such a way that only the positive peaks of this control voltage let the electron tube become conductive, whereby the appearance of any positive spike in a potential degradation at the cathode of the secondary emission tube acts until this cathode potential reaches the cut-off point, at which point a new one, _ through the secondary emission tube triggered voltage rise occurs at the cathode of this tube. 8. Impulsgenerator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode der Sekundäremissionsröhre, vorzugsweise über eine Ladeimpedanz, mit einem Ladekondensator verbunden ist.8. Pulse generator according to one of the preceding claims, characterized in that the Cathode of the secondary emission tube, preferably via a charging impedance, with a charging capacitor connected is. 9. Impulsgenerator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Entlademittel für den Ladekondensator, vorzugsweise die genannte, mit ihrer Anode an die Kathode der Sekundäremissionsröhre angeschlossene Elektronenröhre, vorgesehen sind, welche eine steuerbare Entladung des Ladekondensators gestatten.9. Pulse generator according to claim 8, characterized in that discharge means for the charging capacitor, preferably said one, with its anode to the cathode of the secondary emission tube connected electron tube, are provided, which a controllable discharge of the charging capacitor allow. 10. Impulsgenerator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Kathode der Elektronenröhre ein veränderlicher Polarisationswiderstand verbunden ist, mittels dessen die Entladegeschwindigkeit geregelt werden kann.10. Pulse generator according to claim 9, characterized in that with the cathode of the electron tube a variable polarization resistance is connected, by means of which the discharge rate can be regulated. 11. Impulsgenerator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundäremissionselektrode und das Steuergitter der Sekundäremissionsröhre an ein und denselben Spannungsteiler angeschlossen sind, so daß eine Spannungserhöhung an der Sekundäremissionskathode sich mindestens teilweise auf das Steuergitter überträgt.11. Pulse generator according to one of the preceding Claims, characterized in that the secondary emission electrode and the control grid of the secondary emission tube are connected to one and the same voltage divider, so that a The increase in voltage at the secondary emission cathode is at least partially due to the control grid transmits. 12. Impulsgenerator nach Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Steuergitter der Elektronenröhre an den genannten, zwischen der .Anode der Sekundäremissionsröhre und Masse angeordneten Spannungsteiler angeschlossen ist, wodurch Schwankungen der Anodenspannung in stabilisierendem Sinne auf das Steuergitter der Elektronenröhre übertragen werden.12. Pulse generator according to claims 10 and 11, characterized in that the control grid of the electron tube to the named, between the .Anode of the secondary emission tube and ground arranged voltage divider is connected, causing fluctuations in the Transfer the anode voltage in a stabilizing sense to the control grid of the electron tube will. 13. Impulsgenerator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsgitter der Sekundäremissionsröhre als zweite Sekundäremissionselektrode geschaltet ist.13. Pulse generator according to one of the preceding claims, characterized in that the Braking grid of the secondary emission tube is connected as a second secondary emission electrode. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 690643;
britische Patentschriften Nr. 536453, 485 120, 240, 520411.Considered publications:
German Patent No. 690643;
British Patent Nos. 536453, 485 120, 240, 520411. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 809 63S/1&9 9.58© 809 63S / 1 & 9 9.58
DEE10106A 1954-01-22 1955-01-17 Electronic pulse generator Pending DE1039097B (en)

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GB (1) GB782283A (en)

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DE690643C (en) * 1936-05-25 1940-05-03 Harry Raymond Lubcke Tilting vibration generator, especially for television cathode and anode three grids are arranged
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CH342990A (en) 1959-12-15
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