DE1115290B

DE1115290B - Saw tooth generator with a Miller integrator

Info

Publication number: DE1115290B
Application number: DEL36668A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans-Jochen Hoffmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-07-26
Filing date: 1960-07-26
Publication date: 1961-10-19
Also published as: DE115290C; GB962751A; NL266992A

Description

Es sind bereits Sägezahngeneratoren bekannt, bei welchen zum Ladekondensator eine Elektronenröhre parallel geschaltet ist. An die Steuerelektrode dieser Elektronenröhre wird dabei eine Steuer-Rechteckspannung geführt.Sawtooth generators are already known in which an electron tube is connected to the charging capacitor is connected in parallel. A control square-wave voltage is applied to the control electrode of this electron tube guided.

Es ist bereits ein Sägezahngenerator mit einem Miller-Integrator bekannt, wie ihn die Fig. 1 in schematischer Form zeigt.A sawtooth generator with a Miller integrator is already known, as shown in FIG. 1 in schematic form Shape shows.

Die Anordnung besteht aus einer Millerröhre 1, dem Millerkondensator C und dem Integrierwiderstand/?. Die Anode der Röhre 1 ist über eine Glimmlampe 3 und eine Kathodenstufe 2 mit dem Kondensator C verbunden. Mit 4 ist der Anodenwiderstand der Röhre 1 bezeichnet. Die Sägezahnspannung wird von der Kathode der Röhre 2 abgenommen. Der Generator wird über Dioden 5, 6 gesteuert, wobei an die Anoden derselben eine Rechteckspannung angelegt wird.The arrangement consists of a Miller tube 1, the Miller capacitor C and the integrating resistor /?. The anode of the tube 1 is connected to the capacitor C via a glow lamp 3 and a cathode stage 2. With 4 the anode resistance of the tube 1 is designated. The sawtooth voltage is taken from the cathode of the tube 2. The generator is controlled via diodes 5, 6, a square-wave voltage being applied to the anodes of the same.

In der Wartestellung der Anordnung ist das Steuergitter der Millerröhre 1 über die leitende Diode 6 so positiv vorgespannt, daß die Millerröhre 1 leitend ist und deren Anode auf so niedrigem Potential liegt, daß sowohl die Röhre 2 als auch die Diode 5 Strom führen. Will die Kathode der Diode 5 aus irgendeinem Grund das Potential ändern, so ändert sich damit über den Innenwiderstand am Punkt/! auch das Anodenpotential der Dioden 5, 6 und damit auch das Gitterpotential der Röhre 1, über deren Verstärkung die Schwankung am Ausgang S ausgeregelt wird. Tritt am Eingang A ein negativer Sprung auf, so werden die Dioden 5, 6 gesperrt, und die Millerröhre 1 wird freigegeben. An deren Anode wird eine zeitlinear ansteigende Spannung erzeugt, die am AusgangS abgenommen wird. Wird derEingang/i wieder positiv, so wird die Diode 6 leitend. Das Steuergitter der Röhre 1 wird positiv, und deren Anode und damit das Sägezahn-Ausgangspotential sinken so weit ab, bis die Diode 5 wieder stromführend wird und damit die Wartestellung erreicht ist. Die Rücklaufdauer ist im wesentlichen bestimmt durch die aus 11 und C gegebene Zeitkonstante und das Verhältnis von Sägezahnamplitude zur negativen Betriebsspannung.In the waiting position of the arrangement, the control grid of the Miller tube 1 is so positively biased via the conductive diode 6 that the Miller tube 1 is conductive and its anode is at such a low potential that both the tube 2 and the diode 5 conduct current. If the cathode of the diode 5 wants to change the potential for any reason, then the internal resistance at the point /! also the anode potential of the diodes 5, 6 and thus also the grid potential of the tube 1, via the amplification of which the fluctuation at the output S is regulated. If a negative jump occurs at input A , diodes 5, 6 are blocked and Miller tube 1 is released. A voltage which increases linearly in time and which is picked up at output S is generated at its anode. If the input / i becomes positive again, the diode 6 becomes conductive. The control grid of the tube 1 becomes positive, and its anode and thus the sawtooth output potential drop until the diode 5 is energized again and the waiting position is thus reached. The return duration is essentially determined by the time constant given from 11 and C and the ratio of the sawtooth amplitude to the negative operating voltage.

Diese bekannte Anordnung besitzt verschiedene Nachteile. Sie benötigt für den Integrationskreis einen relativ großen Aufwand. Es müssen mindestens die Millerröhre 1 und eine weitere als Doppeldiode 5, 6 ausgebildete Röhre vorgesehen sein. Man könnte daran denken, die Röhrendioden 5, 6 durch Germanium- oder Siliziumdioden zu ersetzen. Im ersten Fall ergibt sich jedoch ein zu kleiner Sperrwiderstand, der die Anstiegssteilheit der Sägezahnspannung ungünstig beeinflußt. Siliziumdioden wiederum ergeben eine zu Sägezahngenerator
mit einem Miller-IntegratorThis known arrangement has several disadvantages. It requires a relatively large amount of effort for the integration group. At least the Miller tube 1 and another tube designed as a double diode 5, 6 must be provided. One could think of replacing the tube diodes 5, 6 with germanium or silicon diodes. In the first case, however, the blocking resistance is too small, which has an unfavorable effect on the steepness of the rise of the sawtooth voltage. Silicon diodes in turn result in a sawtooth generator
with a Miller integrator

Anmelder:Applicant:

LICENTIA Patent -Verwaltungs - G. m. b. H., Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1LICENTIA Patent Administration - G. m. B. H., Frankfurt / M., Theodor-Stern-Kai 1

Dipl.-Ing. Hans-Jochen Hoffmann, Berlin-Tegelort, ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Hans-Jochen Hoffmann, Berlin-Tegelort, has been named as the inventor

große Schaltzeit. Die bekannte Anordnung besitzt auch eine große Rücklaufzeit, da der für die Entladezeit des Kondensators C maßgebende Widerstand 11 nicht beliebig niederohmig gemacht werden kann. Schließlich benötigt die bekannte Anordnung die Kathodenstufe 2 für eine einwandfreie Ausregelung der Schwankungen der Sägezahnausgangsspannung (Rückwärtsregelung).great switching time. The known arrangement also has a long return time, since the resistor 11, which is decisive for the discharge time of the capacitor C , cannot be made arbitrarily low. Finally, the known arrangement requires the cathode stage 2 for proper regulation of the fluctuations in the sawtooth output voltage (reverse regulation).

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die bekannte Miller-Integrator-Anordnung in ihrem Aufwand zu verringern. Es soll ferner eine kürzere Rücklaufzeit erreicht werden. Die Erfindung besteht darin, daß parallel zum Millerkondensator die Anoden^ Kathoden-Strecke einer zusätzlichen Elektronenröhre geschaltet ist, an deren Steuergitter eine den Generator steuernde Rechteckspannung geführt ist.The invention has set itself the task of reducing the complexity of the known Miller integrator arrangement to reduce. A shorter return time should also be achieved. The invention consists in that parallel to the Miller capacitor the anode ^ cathode route of an additional electron tube is connected, on whose control grid a square-wave voltage controlling the generator is performed.

.Die Erfindung wird an Hand eines in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. 3 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausbildung. Gleiche Elemente tragen gleiche Bezugszeichen.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment shown in FIG. the Fig. 3 shows a further advantageous embodiment. The same elements have the same reference symbols.

Die Anordnung nach der Fig. 2 besteht wieder aus der Millerröhre 1 mit ihrem Anodenwiderstand 4, dem zwischen der Anode und dem Steuergitter der Röhre 1 angeordneten Millerkondensator C und dem Integrierwiderstand R. Die Sägezahnspannung wird von der Anode der Millerröhre 1 abgenommen. Zur Steuerung des Integrators ist wieder ein negatives Steuerrechteck an den Eingangs! angelegt.The arrangement according to FIG. 2 again consists of the Miller tube 1 with its anode resistor 4, the Miller capacitor C arranged between the anode and the control grid of the tube 1 and the integrating resistor R. The sawtooth voltage is taken from the anode of the Miller tube 1. To control the integrator, there is again a negative control rectangle at the input! created.

Gemäß der Erfindung ist parallel zum Millerkondensator C die Anoden-Kathoden-Strecke einer Elektronenröhre? geschaltet, an deren Steuergitter die Rechteckspannung wirkt.According to the invention, the anode-cathode path of an electron tube is parallel to the Miller capacitor C? switched, on whose control grid the square-wave voltage acts.

Die Funktionen der beiden Dioden 5, 6 der bekannten Anordnung nach der Fig. 1 werden bei derThe functions of the two diodes 5, 6 of the known arrangement according to FIG. 1 are used in the

109 709/268109 709/268

erfindungsgemäßen Anordnung von der Elektronenröhre 7 übernommen. In der Wartestellung der Anordnung liegt das Steuergitter der Röhre 1 durch das obere Dach des Steuerrechteckes auf so positivem Potential, daß auch die Millerröhre 1 stromführend ist, so daß die Anode das Sägezahnanfangspotential hat. Der in der Wartestellung auftretende Strom durch die Röhre 7 ist der durch den Integrierwiderstand R fließende Strom. Schwankungen der Ausgangsspannung S werden über die Anoden-Kathoden-Strecke der Röhre 7 (Durchgriff) auf das Steuergitter der Röhre 1 übertragen und mit dem Faktor Durchgriff mal Verstärkung ausgeregelt.The arrangement according to the invention is taken over by the electron tube 7. In the waiting position of the arrangement, the control grid of the tube 1 is at such a positive potential through the upper roof of the control rectangle that the Miller tube 1 is also energized, so that the anode has the sawtooth initial potential. The current occurring through the tube 7 in the waiting position is the current flowing through the integrating resistor R. Fluctuations in the output voltage S are transmitted via the anode-cathode path of the tube 7 (penetration) to the control grid of the tube 1 and corrected with the penetration factor multiplied by the gain.

Bei dem negativen Sprung am Punkt/1 wird entsprechend auch das Steuergitterpotential der Röhre 7 negativ, diese wird stromlos, und die Millerröhre 1 wird freigegeben, der Sägezahnanstieg beginnt. Bei dem positiven Sprung wird die Röhre 7 stromführend und entlädt den Kondensator C. Dies wird von der Röhre 1 unterstützt. Der Strom der Röhre 7 nimmt stetig ab, bis die Wartestellung wieder erreicht ist. Es empfiehlt sich, für die Röhre 1 ein Pentodensystem mit hoher Spannungsverstärkung und für die Röhre 7 ein Triodensystem mit großem Durchgriff zu verwenden. Durch die Parallelschaltung der Anode und Kathode der Röhre 7 zum Millerkondensator C wird eine wesentlich kürzere Rücklaufzeit der Sägezahnspannung erreicht als bei der bekannten Anordnung nach der Fig. 1. Die Kathodenstufe 2 und die Dioden 5, 6 der bekannten Anordnung entfallen.The negative jump at point / 1 becomes accordingly the control grid potential of the tube 7 is also negative, this is de-energized and the Miller tube 1 becomes released, the sawtooth rise begins. In the case of the positive jump, the tube 7 is energized and discharges the capacitor C. This is supported by the tube 1. The current of the tube 7 decreases steadily, until the waiting position is reached again. It is advisable to use a pentode system with a high for tube 1 To use voltage amplification and for the tube 7 a triode system with a large penetration. By connecting the anode and cathode of the tube 7 in parallel to the Miller capacitor C, a significantly shorter ramp-down time of the sawtooth voltage achieved than with the known arrangement according to 1. The cathode stage 2 and the diodes 5, 6 of the known arrangement are omitted.

Die Röhren 1 und 7 können zu einer einzigen Röhre mit zwei entsprechend ausgebildeten Systemen zusammengefaßt werden, so daß sich ein Einröhrenintegrator mit darüber hinaus verbesserten Eigenschaften ergibt. Die Doppelröhre kann beispielsweise vom bekannten Typ ECF 80 sein.The tubes 1 and 7 can be a single tube with two appropriately designed systems can be summarized, so that a single-tube integrator with improved properties results. The double tube can be of the known type ECF 80, for example.

Erfolgt bei der Anordnung nach der Fig. 2 eine Änderung des Integrierwiderstandes R, so ändert sich auch geringfügig das Potential des Sägezahnbeginnes, da der für die Konstantregelung des Wartepotentials des Sägezahnes maßgebende Durchgriff der Röhre 7 normalerweise weniger als 10% beträgt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausbildung (Fig. 3) das Wartepotential der Sägezahnspannung über eine Diode 8 und eine Glimmlampe 10 direkt an das Steuergitter der Röhre 7 und damit an das Steuergitter der Röhre 1 geführt, so daß etwaige Schwankungen der Ausgangs-Sägezahnspannung direkt über die Verstärkung der Röhre 1 ausgeregelt werden, während bei der bekannten Anordnung nach der Fig. 2 nur 3 ... 6% dieser Verstärkung für die Ausregelung dieser Schwankungen wirksam werden.If in the arrangement according to FIG. 2 there is a change in the integrating resistor R, the potential of the beginning of the sawtooth also changes slightly, since the penetration of the tube 7, which is decisive for the constant control of the waiting potential of the sawtooth, is normally less than 10%. In order to avoid this disadvantage, according to a further embodiment of the invention (Fig. 3), the waiting potential of the sawtooth voltage is fed via a diode 8 and a glow lamp 10 directly to the control grid of the tube 7 and thus to the control grid of the tube 1, so that any fluctuations the output sawtooth voltage can be regulated directly via the amplification of the tube 1, while in the known arrangement according to FIG. 2 only 3 ... 6% of this amplification are effective for regulating these fluctuations.

In der Wartestellung ist bei der Anordnung nach der Fig. 3 der Richtleiter 8 stromführend und der Richtleiter 9 stromlos. Die sonstigen Verhältnisse sind wie bei der Anordnung nach der Fig. 2. Die Schwankungen des Ausgangspotentials werden über den Richtleiter 8 und die Glimmlampe 10, die auch ein Widerstand sein kann, direkt auf das Steuergitter der Röhre 7 und damit auf das Steuergitter der Röhre 1 übertragen und mit der Verstärkung der Röhre 1 ausgeregelt. Bei dem negativen Sprung am Punkt A wird der Richtleiter 9 stromführend und der Richtleiter 8 stromlos. Die Röhre 7 wird stromlos, und der Integrator wird freigegeben, der Hochlauf der Spannung an der Anode der Röhre 1 erfolgt. Bei dem positiven Sprung wird die Röhre 7 stromführend und enlädt den Kondensator C. Die Röhre 1 hilft dabei. Ist die Wartestellung erreicht, so wird der Richtleiter 8 stromführend und der Richtleiter 9 stromlos. Die Widerstände 12,13 bewirken, daß die Glimmlampe 10 stromführend ist. Diese kann gegebenenfalls durch eine Zenerdiode ersetzt werden.In the waiting position, in the arrangement according to FIG. 3, the directional conductor 8 is live and the directional conductor 9 is de-energized. The other conditions are the same as in the arrangement according to FIG transmitted and adjusted with the gain of the tube 1. In the case of the negative jump at point A , the directional conductor 9 is energized and the directional conductor 8 is de-energized. The tube 7 is de-energized and the integrator is released, the voltage at the anode of the tube 1 is ramped up. In the case of the positive jump, the tube 7 is energized and discharges the capacitor C. The tube 1 helps. If the waiting position is reached, the directional conductor 8 is energized and the directional conductor 9 is de-energized. The resistors 12, 13 have the effect that the glow lamp 10 is live. If necessary, this can be replaced by a Zener diode.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Sawtooth generator with Miller integrator, characterized in that the anode-cathode path of an additional electron tube (7) is connected in parallel to the Miller capacitor (C), to whose control grid a negative square-wave voltage controlling the sawtooth generator is performed.

2. sawtooth generator according to claim 1, characterized in that the control grid of the tube (7) is decoupled from the controlling square wave voltage by a directional conductor (9) that a second directional conductor (8) in the waiting position of the generator a return from the sawtooth voltage output (S ) to the control grid of this tube (7), while when the sawtooth voltage starts up, the control grid potential of this tube is determined by the square-wave voltage that controls the generator.

Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1059125;
U.S. Patent No. 2708,240.

1 sheet of drawings