DE1092563B

DE1092563B - Schaltungsanordnung zum Steuern der Ablenkung des Elektronenstrahles der Kathodenstrahl-Anzeigeroehre eines Funkmessempfaengers

Info

Publication number: DE1092563B
Application number: DEN16019A
Authority: DE
Inventors: Corstiaan Le Comte
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1957-12-19
Filing date: 1958-12-17
Publication date: 1960-11-10
Also published as: GB908798A; NL95321C; NL223397A; US2912618A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Steuern der Ablenkung des Elektrouenstrahles der Kathodenstrahl-Anzeigeröhre eines Funkmeßempfängers.

Bei Anwendung magnetischer Ablenkung wird zum Gewährleisten der erforderlichen Linearität und zum Erzielen einer konstanten Belastung der Speisequelle die Anordnung üblicherweise so getroffen, daß zwei Enden einer Ablenkspule mit den Anoden zweier Steuerröhren verbunden sind, während eine Anzapfung der Ablenkspule mit der zugehörigen Anodenspannungsquelle verbunden ist. Durch Einstellung der Ruheströme der Röhren läßt sich das Strahlbündel auf einen bestimmten Ruhepunkt einstellen, der beispielsweise dem Mittelpunkt des Funkmeßbildes entspricht und gegebenenfalls auch außerhalb des Bildschirmes liegen kann. Weiter sind dabei Mittel vorhanden, durch die periodisch eine sägezahnförmige Steuerspannung den Röhren in Gegenphase zugeführt werden kann, um zu bewirken, daß der Lichtfleck vom Ruhepunkt aus eine Bahn über den Bildschirm beschreibt. In manchen Fällen ist die Nutzzeit, während der die sägezahnförmige Spannung wirksam ist, nur ein geringer Bruchteil der Wiederholungszeit, so daß das Bündel während des größeren Teiles der Zeit im Ruhepunkt liegt.

Hierbei tritt die Schwierigkeit auf, daß der Energieverbrauch einer oder beider Röhren verhältnismäßig groß ist und zwar insbesondere, wenn der Ruhepunkt des Bündels sich außerhalb des Bildschirmes befindet, und um so größer, je kürzer die wirksame Ablenkzeit ist. Zum Ablenken des Bündels bis zum Rand des Schirmes ist ein gewisser Strom erforderlich. Zum Aufrechterhalten des Ruhestromes würde eine niedrige Anodenspannung genügen. Während der Ablenkung ergibt sich jedoch über der Ablenkspule eine verhältnismäßig hohe Induktionsspannung. Da die wirksame Anodenspannung der Röhren während der Ablenkung positiv gegen die Kathode bleiben muß, muß die Spannung der Speisequelle somit verhältnismäßig hoch sein, so daß in den Röhren ein erheblicher Energieverbrauch auftreten kann.

Bei einer bekannten Schaltungsanordnung dieser Art sind die Anoden der Röhren mit den Anoden zweier normalerweise gesperrten Hilfsröhren verbunden, deren Kathoden mit einer Stromquelle verbunden sind, deren Spannung niedriger als die der Kathoden der ersten Röhren ist. Während der Ablenkung des Elektronenstrahles werden die Hilfsröhren, die somit eine viel höhere Anodenspannung· als die anderen Röhren aufweisen, zum Steuern der Ablenkung geöffnet. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Linearität der Ablenkung in S chaltungs anordnung
zum Steuern der Ablenkung

des Elektronenstrahles

der Kathodenstrahl-Anzeigeröhre

eines Funkmeßempfängers

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 19. Dezember 1957

Corstiaan Le Comte, Hilversum (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

Abhängigkeit von der Zeit nur schwer sichergestellt werden kann, weil infolge des hohen Spannungsabfalles über der Ablenkspule die ersten Röhren gersperrt werden. Außerdem sind mehrere Speisespannungsquellen und zwei Hilfsröhren erforderlich.

Bei der Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird die genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß nach der Erfindung eine Anzapfung der Ablenkspule über eine Selbstinduktion mit der Anodenspannungsquelle und mit der Anode einer in Abhängigkeit von der Spannung gegengekoppelten, normalerweise leitenden dritten Röhre verbunden ist, und daß Mittel vorgesehen sind, die während der Zufuhr der sägezahnförmigen Steuerspannung an die Steuerröhren einer Steuerelektrode der dritten Röhre einen negativen Spannungsimpuls zuführen.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.

In Fig. 1 bezeichnet S die Ablenkspule einer nicht dargestellten Kathodenstrahl-Anzeigeröhre eines Funkmeßempfängers. Die Enden der Ablenkspule sind mit den Anoden zweier Steuerröhren JS₁ und B_z verbun-

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den, deren Kathoden an Erde liegen und die vorzugsweise als Pentoden ausgebildet sind. Die Mitte der Spule S ist über eine Selbstinduktionsspule L, die vorläufig kurzgeschlossen gedacht werden muß, mit der Anodenspannungsquelle + V_b verbunden. Die Steuergitter der Röhren B₁ und B₂ sind mit einem Sägezahngenerator ZG verbunden, der periodisch unter der Steuerung durch über die Klemme K zugeführte Impulse in Betrieb gesetzt wird. Die Impulswiederholungsfrequenz ist beispielsweise 2500 Impulse in der Sekunde, so daß die Dauer einer Wiederholungsperiode gleich 400 us ist. Wenn eine Anzeige über einen Bereich von beispielsweise 16 Seemeilen erhalten werden muß, muß die Ablenkzeit etwa 200 μβ betragen, wobei während des übrigen Teiles der Zeit das Strahlbiindel auf einen festen Ruhepunkt eingestellt ist. Befindet sich dieser Ruhepunkt außerhalb des Bildschirmes der Kathodenstrahlröhre, so muß die Röhre B₁ bei einer bestimmten Windungszahl der Ablenkspule S während der Ruheperiode auf einen Ruhestrom von beispielsweise 120 mA und die Röhre B₂ auf einen Ruhestrom von 2OmA eingestellt werden. Während einer Ablenkperiode sinkt der Strom I₁ in der Röhre B₁ und steigt der Strom I₂ durch die Röhre B₂ linear mit der Zeit, wie dies in Fig. 2 a dargestellt ist. Dabei ergibt sich über der Ablenkspule 5" eine konstante Induktionsspannung, so daß die wirksame Anodenspannung F₀₁ der Röhre B₁ auf einen Wert ansteigt, der erheblich höher als die Anodenwechsel spannung V_b ist, während die wirksame Anodenspannung V_a2 der Röhre B₂ eine gleich große Verringerung erfährt, wie dies in Fig. 2 b dargestellt ist.

Die sich über den beiden Spulenhälften ergebende Induktionsspannung ist beispielsweise gleich 100 Volt, so daß die Anodenspannung V_b 160 Volt sein muß, um während einer Ablenkperiode eine ausreichend hohe positive Anodenspannung F₀₂ an der Röhre B₂ übrig zu halten. Während der Ruheperiode kehren die unterschiedlichen Ströme und Spannungen wieder zu den Ruhenwerten zurück. Unter den erwähnten Verhältnissen ist der Gesamtenergieverbrauch der Röhren etwa 22Va Watt. Wenn der Anzeigebereich der Vorrichtung etwa 4 Seemeilen sein muß, wie beispielsweise bei einer Hafenfunkmeßanlage, beträgt die wirksame Ablenkzeit etwa 50 μβ. Da die Änderung der Steuerströme jetzt in einer um das Vierfache kürzeren Zeit als im vorstehenden Falle erfolgen muß, ist die Induktionsspannung über den Spulenhälften ein Vierfaches und beträgt somit 400 Volt. Die Anodenspannung V_h müßte somit 460 Volt sein, um während der Ablenkung eine wirksame Anodenspannung von 60 Volt für die Röhre übrigzuhalten. Der Gesamtenergieverbrauch der Röhren ist dann etwa 75 Watt.

Es erweist sich als unmöglich, durch Erhöhung der Windungszahl der Ablenkspule S diesen Energieverbrauch erheblich herabzusetzen. Würde man beispielsweise die Windungszahl verdoppeln, so müssen die unterschiedlichen Stromstärken halbiert werden, um die gleiche Ablenkung zu erzielen.

Da die Induktivität der Ablenspule 5" jedoch um einen Faktor 4 zunimmt, ergibt sich während der Ablenkperioden eine zweimal höhere Induktionsspannung über der Ablenkspule wie im vorstehenden Falle. Die Anodenruhespannung V_b muß daher auch verdoppelt werden, so daß der Energieverbrauch praktisch der gleiche ist.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 ist zwischen dem Anzapfpunkt A der Ablenkspule .S^- und der Anodenspannungsquelle + V_b eine Selbstinduktion L geschaltet. Der Anzapfpunkt A ist weiter mit der Anode der Röhre B₃ verbunden, deren Kathode an Erde liegt und deren Steuergitter über den Ableitwidesrtand R₂ mit einem Ausgang einer monostabilen Kippschaltung M verbunden ist. Die Kippschaltung M befindet sich normalerweise in einem Ruhezustand, wobei dem Steuergitter der Röhre B₃ eine derartige

Spannung zugeführt wird, daß diese Röhre leitet.

Durch die Startimpulse an der Klemme K, die

ίο periodisch den Sägezahngenerator ZG in Betrieb setzen, wird auch die Kippschaltung M in den Arbeitszustand versetzt, wobei eine stark negative Ausgangsspannung von beispielsweise—50 Volt geliefert wird, derart, daß die Röhre B₃ gesperrt werden würde. Die Anode der Röhre B₃ ist jedoch über einen Kondensator C und ein den Ableitwiderstand R₁ mit dem Steuergitter verbunden, so daß die Röhre in Abhängigkeit von der Spannung gegengekoppelt ist. Die Summe der Ströme durch die Röhren B₁ und B₂ bleibt während der Ablenkperiode gleich der Summe der Ruheströme, weil der Strom durch die RöhreB₁ um den gleichen Wert zunimmt wie der Strom durch die Röhre B₂ abnimmt. Der Strom durch die Selbstinduktion L kann nicht sprungweise geändert werden, weil dies

as eine unendlich große Induktionsspannung zur Folge haben müßte. Dies bedeutet, daß auch der Strom durch die Röhre B₃ sich kontinuierlich ändern muß, mit anderen Worten, unmittelbar nach Beginn einer Ablenkperiode etwa gleich dem Ruhewert sein muß, trotz der negativen Spannung, die über dem Widerstand R₂ dem Steuergitter zugeführt wird. Da die Steuergitterspannung der Röhre B₃ somit auch zunächst die gleiche bleiben muß, muß der Spannungsabfall, der von der Ausgangsspannung der monostabilen Kippschaltung M verursacht werden würde, durch einen jähen Spannungsanstieg des Punktes A ausgeglichen werden. Dieser Spannungsanstieg muß somit gleich R₁IR₂ mal der Veränderung der Ausgangsspannung der Kippschaltung M sein. Während der Ablenkperiode fällt der Strom durch die Röhre B₃ ab, so daß die Spannung des Punktes A auf einem hohen, Wert erhalten bleibt. Der Verlauf der wirksamen Anodenspannungen ist dabei wie in Fig. 2 c dargestellt. Infolge der spannungserhöhenden Wirkung der Drosselspule L, die den Spannungsabfall der wirksamen Anodenspannung der Röhre B₂ infolge der Induktivität der Ablenkspule S ausgleicht, kann bei dieser Schaltungsanordnung die Anodenspannung V_b einen verhältnismäßig niedrigen Wert aufweisen, der zum Liefern der Ruheströme durch die unterschiedlichen Röhren genügt. Die Rücklaufzeit der Kippschaltung M ist etwa gleich der wirksamen Ablenkzeit. Während der nächsten Ruheperiode steigt der Strom durch die Selbstinduktion L unter der Steuerung der Röhre B₃ wieder auf den Aufgangswert an.

Claims

Patentanspruch:

Schaltungsanordnung zum Steuern der Zeitablenkung des Elektronenstrahles der Kathodenstrahl-Anzeigeröhre eines Funkmeßempfängers, bei der die Enden einer Ablenkspule mit den Anoden zweier in Gegentakt geschalteter Steuerröhren verbunden sind und eine Anzapfung der Ablenkspule an der zugehörigen Anodenspannungsquelle liegt und bei der Mittel vorhanden sind, durch die periodisch eine sägezahnförmige Steuerspannung den Röhren in Gegenphase zugeführt wird, dadurch

gekennzeichnet, daß die Anzapfung (A) der Ablenkspule (S) über eine Selbstinduktion (L) mit der Anodenspannungsquelle und mit der Anode einer in Abhängigkeit von der Spannung gegengekoppelten, normalerweise, leitenden dritten Röhre (B_s) verbunden ist, und daß Mittel (M, R₂) vorgesehen sind, die während der Zufuhr der sägezahnförmigen Steuerspannung an die Steuerröhren (B₁, B₂) einen negativen Spannungsimpuls einer Steuerelektrode der dritten Röhre zuführen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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