DE1076262B

DE1076262B - Time base switch for an electron beam oscillograph

Info

Publication number: DE1076262B
Application number: DEN14593A
Authority: DE
Inventors: Pieter Heertje Dijksterhuis
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1957-01-25
Filing date: 1958-01-21
Publication date: 1960-02-25

Description

Zeitbasisschalter für einen Elektronenstrahloszittographen Die Erfindung bezieht sich auf eine Zeitbasisschaltung für einen Elektronenstrahloszillographen, mit einer ersten gesteuerten Entladungsröhre, welche einen nahezu konstanten Strom durchläßt, und einer mit ihr in Reihe liegenden zweiten gesteuerten Entladungsröhre, deren Anodenkreis mit dem Steuergitterkreis einer dritten Röhre gekoppelt ist, deren Anodenkreis seinerseits mit dem Gitterkreis der ersten Röhre verbunden ist, und wobei parallel zu einer der beiden zuerst genannten Röhren ein Kondensator liegt. Dem Kondensator wird die Sägezahnspannung für die waagerechte Ablenkung des Elektronenstrahls entnommen. Time base switch for an electron beam zittograph The invention refers to a time base circuit for an electron beam oscilloscope, with a first controlled discharge tube, which has an almost constant current and a second controlled discharge tube in series with it, whose anode circuit is coupled to the control grid circuit of a third tube, whose Anode circle is in turn connected to the grid circle of the first tube, and with a capacitor lying parallel to one of the first two tubes mentioned. The sawtooth voltage for the horizontal deflection of the electron beam is supplied to the capacitor taken.

Vorrichtungen der obenbeschriebenen Art sind üblich zur Wiedergabe periodisch auftretender Erscheinungen. Die Zeitbasisschaltung kann dabei mit der wiederzugebenden Erscheinung synchronisiert werden, indem der dieser Erscheinung entsprechenden periodischen Spannung ein periodischer Impuls entnommen wird, der die Aufladung bzw. die Entladung des Kondensators einleitet. Devices of the type described above are common for reproduction periodic phenomena. The time base switching can be done with the appearance to be reproduced can be synchronized by adding this appearance corresponding periodic voltage, a periodic pulse is taken, which initiates the charging or discharging of the capacitor.

Es sind ferner sogenannte Drei-Pentoden-Kippschaltungen bekannt, die jedoch zur einmaligen Triggering eines besonderen Zusatzgerätes bedürfen. There are also so-called three-pentode trigger circuits known, which, however, require a special additional device for one-time triggering.

Die Erfindung schafft eine Verbesserung einer Vorrichtung der obenbeschriebenen Art, so daß diese besonders zum Triggern mit einem von außen her zugeführten Spannungsimpuls geeignet wird. Dabei wird beim Auftreten der Erscheinung jeweils eine einzige Periode der Sägezahnspannung durch einen sogenamlten Triggerimpuls erzeugt. Die Erfindung bezwecks weiterhin, die erforderliche Röhrenzahl auf eine Mindestzahl zu beschränken. The invention seeks to improve an apparatus of that described above Kind, so that this is especially useful for triggering with an externally supplied voltage pulse becomes suitable. There is a single period when the phenomenon occurs the sawtooth voltage generated by a so-called trigger pulse. The invention The aim is still to limit the number of tubes required to a minimum.

Die Erfindung besteht darin, daß die Anode der zweiten Röhre mit dem Gitterkreis einer vierten Röhre und der Anodenkreis der vierten Röhre mit dem Gitterkreis der dritten Röhre gekoppelt ist und daß weiter der Anodenkreis der dritten Röhre mit dem Gitterkreis der vierten Röhre gekoppelt ist, während die erste und die dritte Röhre einen gemeinsamen Widerstand in der Kathodenzuleitung haben, und der Übergang vom stromführenden Zustand in den gesperrten Zustand der ersten Röhre unter der Einwirkung eines der zweiten Röhre entnommenen Impulses bzw. des Triggerimpulses erfolgt. The invention consists in that the anode of the second tube with the grid circle of a fourth tube and the anode circle of the fourth tube with the Lattice circle of the third tube is coupled and that further the anode circle of the third Tube is coupled to the grid circle of the fourth tube, while the first and the third tube have a common resistance in the cathode lead, and the transition from the current-carrying state to the blocked state of the first tube under the action of a pulse or the trigger pulse taken from the second tube he follows.

Nach dem Zeitbasisschalter gemäß der Erfindung wird eine freilaufende Zeitbasisschaltung erhalten. Die neue Schaltung hat den Vorteil, daß sie sich ohne Änderung sowohl für die Erzeugung von periodischen Sägezahnschwingungell als auch für die einmalige Triggerung eignet. After the time base switch according to the invention, a free-running Time base switching received. The new circuit has the advantage that it works without Change for both the generation of periodic sawtooth waves suitable for one-time triggering.

Das Gitter der vierten Röhre kann über einen Schiebewiderstand mit einem Punkt festen Potentials verbunden werden. Mit Hilfe dieses Widerstandes kann die Schaltung in eine getriggerte Zeitbasisschaltung umgewandelt werden; der Triggerimpuls wird dann der Anode der vierten Röhre zugeführt. The grid of the fourth tube can be connected via a sliding resistor be connected to a point of fixed potential. With the help of this resistance you can converting the circuit into a triggered time base circuit; the trigger pulse is then fed to the anode of the fourth tube.

Die Erfindung wird im nachfolgenden an Hand der die Schaltung eines Ausführungsbeispiels darstellenden Zeichnung näher erläutert. The invention is described below with reference to the circuit of a Exemplary illustrative drawing explained in more detail.

In der Figur bezeichnet 1 eine Pentode, deren Kathode über einen Widerstand 6 geerdet ist und deren Anode mit der Kathode einer Triode2 in Verbindung steht. In the figure, 1 denotes a pentode, the cathode of which has a Resistor 6 is grounded and its anode is connected to the cathode of a Triode2 stands.

Die Anode der Triodc 2 ist über einen Widerstand 14 mit der positiven Klemme einer Speisequelle verbunden. IDas Steuergitter der Triode ist mit dem Schirmgitter der Pentode und gleichzeitig über einen Widerstand 15 mit einem Punkt positiven Potentials verbunden. Zwischen der Anode der Röhre 1 und der positiven Klenime der Speisespannungsquelle liegt der Kondensator 5, der als Autla.dekondensator zur Erzielung einer Sägezahuspannung dient. Die Kathode der Röhre 1 steht in direl;ter Verbindung mit der Kathode der Triode 3, deren Anode über einen Widerstand 10 mit der positiven Klemme der Speisequelle in Verbindung teht. Diese Anode ist weiterhin iiber die Parallelschaltung 11 eines Widerstandes und eines Kondensators mit dem Steuergitter der Röhre 1 verbunden.The anode of the Triodc 2 is connected to the positive via a resistor 14 Terminal of a supply source connected. The control grid of the triode is with the screen grid the pentode and at the same time through a resistor 15 with a point positive Connected potential. Between the anode of the tube 1 and the positive terminal of the The supply voltage source is the capacitor 5, which is used as Autla.dekondensator to achieve a saw voltage is used. The cathode of the tube 1 is in direct connection with the cathode of the triode 3, the anode of which via a resistor 10 with the positive Terminal of the supply source in connection. This anode is still over the Parallel connection 11 of a resistor and a capacitor with the control grid the tube 1 connected.

Es ist auch noch eine vierte Röhre 4 vorgesehen. welche auch als Triode dargestelIt ist, deren Kathode in her einen Widerstand 13 geerdet mld deren Anode über einen Widerstand 8 mit der positiven Klemme der Speisequelle verbunden ist. Die Anode ist auch über die Parallelschaltung 9 mit dem Steuergitter der Röhre3 gekoppelt; das Steuergitter der Röhre 4 steht iiber die Paralleischaltung 12 eines Widerstandes und eines Kondensators mit der Anode der Röhre 3 in Verbindung; dem Steuergitter der Röhre 4 werden gleichzeitig, über den Widerstand7, die an der Anode der Röhre2 auftretenden Impulse zugeführt, welche den Rückschlag der Sägezahnspannung einleiten. Wenn die Schaltung von außen her getriggert wird, so werden die Triggerimpulse der Anode der Röhre 4 zugeführt. lie Sägezahnspannung kann der Anode der Röhre 1 entnommen werden. A fourth tube 4 is also provided. which also as Triode is shown, the cathode of which is grounded in a resistor 13 Anode connected to the positive terminal of the supply source via a resistor 8 is. The anode is also connected to the control grid of the tube 3 via the parallel circuit 9 coupled; the control grid of the tube 4 is in place via the parallel connection 12 a resistor and a capacitor connected to the anode of the tube 3; the control grid of the tube 4 are simultaneously, via the resistor 7, which is connected to the The anode of the tube 2 is supplied with pulses occurring, which counter the kickback of the sawtooth voltage initiate. If the circuit is triggered externally, the trigger pulses will be the anode of the tube 4 is supplied. The sawtooth voltage can be applied to the anode of the tube 1 can be removed.

Der Strom durch die beiden Röhren 1 und 3 ist bei der dargestellten Schaltung sehr konstant infolge des Vorhandenseins des Widerstandes 6 in der gemeinsamen Kathodenzuleitung. Dieser Widerstand veranlaßt für die stromführende Röhre eine starke Stromgegenkopplung. Da die Röhre 1 eine Pentode ist, welche einen nahezu konstanten Strom durchläßt, hat die Aufladespannung des Kondensators 5 einen etwa linearen Verlauf. The flow through the two tubes 1 and 3 is shown in FIG Circuit very constant due to the presence of the resistor 6 in the common Cathode lead. This resistance causes a strong current negative feedback. Since the tube 1 is a pentode, which one almost passes constant current, the charging voltage of the capacitor 5 has an approximately linear course.

Die Wirkungsweise ist wie folgt: Die Röhren und 3 bilden eine sogenannte Flip-Flop-Schaltung; wenn die Röhrel dieser Schaltung stromführend ist, wird der Kondensator 5 aufgeladen. The mode of operation is as follows: The tubes and 3 form a so-called Flip-flop circuit; when the tube of this circuit is energized, the Capacitor 5 charged.

Die Aufladung dauert, bis sich das Anodenpotential der Röhre 1 der Schirmgitterspannung nähert. Hierbei wird in einem gegebenen Augenblick die Röhre 2 stromführend; der durch den Widerstand 14 fließende Strom veranlaßt einen Spannungsabfall an der Anode der Röhre 2, der über den Widerstand7, zu dem ein Kondensator parallel liegen kann, am Gitter der Röhre 4 wirksam wird. Der Strom durch diese Röhre nimmt somit ab, so daß die Spannung an der Anode der Röhre 4 zunimmt. Folglich ergibt sich auch eine Zunahme der Spannung am Steuergitter der Röhre 3, so daß diese Röhre stromführend wird und die Spannung an der Anode herabsinkt. Über die Parallelschaltung 11 des Widerstandes und des Kondensators wird dieser Spannungsabfall auf das Steuergitter der Röhre 1 weitergegeben. Diese Röhre wird gesperrt, so daß der Schirmgitterstrom auf Null abnimmt und das Steuergitter der Röhre 2 stark positiv wird. Die Entladung des Kondensators 5, die bereits infolge der Spannungszunahme zwischen der Anode und der Kathode der Röhre 2 eingeleitet war, wird dann beträchtlich beschleunigt, so daß der Kondensator in sehr kurzer Zeit entladen wird. Wenn die Entladung beendet ist, hat die Anode der Röhre 2 wieder eine sehr geringe Spannung gegenüber der Kathode. Folglich wird die Anode der Röhre 3 positiver und die Röhre 4 wird wieder stromführend, so daß die Spannung am Gitter der Röhre 3 abnimmt und diese Röhre gesperrt wird.Charging lasts until the anode potential of tube 1 of the Screen grid voltage is approaching. Here, at a given moment, the tube 2 live; the current flowing through resistor 14 causes a voltage drop at the anode of the tube 2, which is connected via the resistor 7, to which a capacitor is in parallel can lie, on the grid of the tube 4 is effective. The current through this tube takes thus from, so that the voltage at the anode of the tube 4 increases. Consequently results there is also an increase in the voltage on the control grid of the tube 3, so that this tube becomes live and the voltage at the anode drops. About the parallel connection 11 of the resistor and the capacitor will this voltage drop on the control grid the tube 1 passed. This tube is blocked so that the screen grid current decreases to zero and the control grid of tube 2 becomes strongly positive. The discharge of the capacitor 5, which is already due to the increase in voltage between the anode and the cathode of the tube 2 was introduced, is then considerably accelerated, so that the capacitor is discharged in a very short time. When the discharge ends is, the anode of the tube 2 again has a very low voltage compared to the cathode. As a result, the anode of tube 3 becomes more positive and tube 4 becomes live again, so that the voltage on the grid of the tube 3 decreases and this tube is blocked.

Der Strom wird dann wieder von der Röhre 1 übernommen, so daß das Aufladen des Kondensators 5 wieder anfängt und ein neuer Zyklus eingeleitet wird. The current is then taken over again by the tube 1, so that the Charging of the capacitor 5 begins again and a new cycle is initiated.

Wenn die Schaltung getriggert verwendet werden soll, so wird mittels des Widerstandes 16 die Gitterspannung der Röhre 4 geregelt, was auch von Einfluß auf die Anode dieser Röhre ist. Es wird dann derart eingestellt, daß nach der Kondensatorentladung über die Röhre 2 allerdings ein Rückschlag erfolgt, jedoch wenn diese beendet ist und die Anode der Röhre 2 wieder positiv wird, der Spannungsabfall an der Anode der Röhre 4 zum Umlegen der Flip-Flop-Schaltung der Röhren 1 und 3 nicht ausreicht. Nur durch Zuführung eines negativen Spannungsimpulses an die Schaltung, z.B. an die Anode der Röhre4, kann die Flip-Flop- Schaltung zum Umlegen gebracht werden, wodurch die Aufladung des Kondensators 5 aufs neue erfolgen kann. If the circuit is to be used in a triggered manner, then by means of of the resistor 16, the grid voltage of the tube 4 is regulated, which also has an influence on the anode of this tube is. It is then set so that after the capacitor discharge However, a kickback occurs via the tube 2, but when this has ended and the anode of the tube 2 becomes positive again, the voltage drop at the anode of the tube 4 is not sufficient to flip the flip-flop circuit of the tubes 1 and 3. Only by applying a negative voltage pulse to the circuit, e.g. to the anode of the tube 4, the flip-flop Circuit to be switched over, whereby the charging of the capacitor 5 can take place again.

Eine weitere Regelung ist erreichbar, wenn der Widerstand 6 veränderlich gewählt wird. A further regulation can be achieved if the resistance 6 is variable is chosen.

Die Parallel schaltung 12 bietet in der dargestellten Schaltung den besonderen Vorteil, daß eine wesentlich bessere Wirkung bei höheren Frequenzen erreicht wird. Der Grund dafür ist, daß, wenn man die Flip-Flop-Schaltung kritisch einstellt. während der E4athodenstrom immer gleich bleibt, nur eine sehr geringe von außen her zugeführte Spannung zum Umlegen der Schaltung erforderlich ist. In diesem Falle setzt sich das Umlegen der Flip-Flop-Schaltung beim Auftreten eines Synchronisiersignals immer fort, so daß die Zeitbasis ihren Lauf nicht beenden kann. Wenn nun der Strom der Röhre etwas größer als der der Röhre3 gewählt wird, so kann die Kathodenspannung der Röhre 1 die Röhre 3 während des Hinlaufs zusätzlich sperren. Diese Lösung ist jedoch nicht befriedigend infolge der höheren Kapazitäten der Kathoden der Röhren 1 und 3 gegenüber den Glühfäden, so daß die Synchronisierung nicht befriedigend arbeitet. Durch das Anbringen der Parallelschaltung 12 wird beim Aufladen des Kondensators, wobei die Röhre 3 gesperrt ist, das Gitterpotential der Röhre 4 erhöht, so daß die Anodenspannung der Röhre 4 abnimmt und das Gitter der Röhre 3 während des Hinlaufs eine zusätzliche negative Spannung erhält. The parallel circuit 12 offers the circuit shown special advantage that a much better effect is achieved at higher frequencies will. The reason for this is that when you set the flip-flop to be critical. while the cathode current always remains the same, only a very small one from the outside voltage supplied to flip the circuit is required. In this case the flip-flop circuit continues when a synchronization signal occurs so that the time base cannot finish its course. If now the electricity If the tube is chosen to be somewhat larger than that of Tube3, the cathode voltage of tube 1, additionally block tube 3 during the outward run. This solution is but not satisfactory due to the higher capacities of the cathodes of the tubes 1 and 3 opposite the filaments, so that the synchronization is not satisfactory is working. By attaching the parallel connection 12, when charging the capacitor, wherein the tube 3 is blocked, the grid potential of the tube 4 is increased so that the The anode voltage of the tube 4 decreases and the grid of the tube 3 during the run receives an additional negative voltage.

PATENTANSPROCHE: 1. Zeitbasisschaltung für einen Elektronen strahloszillographen mit einer ersten gesteuerten Entladungsröhre, welche einen nahezu konstanten Strom durchläßt, und einer mit ihr in Reihe liegenden zweiten gesteuerten Entladungsröhre, deren Anodenkreis mit dem Steuergitterkreis einer dritten Röhre gekoppelt ist, deren Anodenkreis seinerseits mit dem Gitterkreis der ersten Röhre verbunden ist, und wobei parallel zu einer der beiden zuerst genannten Röhren ein Kondensator liegt, dem die Sägezahnspannung entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode der zweiten Röhre mit dem Gitterkreis einer vierten Röhre und der Anodenkreis der vierten Röhre mit dem Gitterkreis der dritten Röhre gekoppelt ist und daß weiter der Anodenkreis der dritten Röhre mit dem Gitterkreis der vierten Röhre gekoppelt ist, während die erste und die dritte Röhre einen gemeinsamen Widerstand in der Kathodenzuleitung haben und der Übergang vom stromführenden Zustand in den gesperrten Zustand der ersten Röhre unter der Einwirkung eines der zweiten Röhre entnommenen Impulses bzw. des Triggerimpulses erfolgt. PATENT APPROACH: 1. Time base circuit for an electron beam oscilloscope with a first controlled discharge tube, which has an almost constant current and a second controlled discharge tube in series with it, whose anode circuit is coupled to the control grid circuit of a third tube, whose Anode circle is in turn connected to the grid circle of the first tube, and with a capacitor lying parallel to one of the first two tubes mentioned, from which the sawtooth voltage is taken, characterized in that the anode of the second tube with the grid circle of a fourth tube and the anode circle of the fourth Tube is coupled to the grid circle of the third tube and that further the anode circle of the third tube is coupled to the grid circle of the fourth tube, while the first and third tubes have a common resistance in the cathode lead and the transition from the live state to the locked state of the first tube under the influence of an impulse taken from the second tube or of the trigger pulse takes place.

Claims

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the control grid the fourth tube via a sliding resistor with a point of constant potential connected is.

Documents considered: British Patent No. 627 411; "AEG-Mitteilungen" (1942), May / August issue, pp. 42 and 43; "Radio technology" (1956), No. 16, pp. 469 and 470; "Electronic Engineering", March 1953, p. 94 bis 97.