DE1130940B - Signalspeicherroehre mit vorwiegend linienfoermig ausgebildeter Zielelektrode - Google Patents
Signalspeicherroehre mit vorwiegend linienfoermig ausgebildeter ZielelektrodeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Signalspeicherröhre mit vorwiegend linienförmig ausgebildeter Zielelektrode,
einem oder zwei Elektromenstrahlerzeugungssystemen zur Erzeugung eines bandförmigen Schreib- und
Lesestrahls und Ablenkmitteln zur Ablenkung der Elektronenstrahlen in einer Richtung senkrecht zu
einer Querschnittsseite der Bandstrahlen.
In der nachfolgenden Beschreibung wird jede Art von signalspeichernden Elektronenstrahlröhren kurz
als Speicherröhren und jede Art von vomStrahl beaufschlagten Elektroden als Zielelektroden bezeichnet.
Die Aufgabe, elektrische Signale über eine begrenzte Zeitdauer zu speichern, tritt beispielsweise
auf, wenn das videofrequente Signalband von Radargeräten zum Zwecke der Übertragung mittels gegenüber
diesem Signalband schmalbandigen Übertragungswegen vor der Übertragung zunächst in seiner
Bandbreite eingeengt werden muß. Für die Durchführung dieser Bandbreiteneinengung sind insbesondere
Signalspeicherröhren geeignet.
Bei den für diese oder ähnliche Aufgaben geeigneten Speicherröhren ist es allgemein üblich, zum Einschreiben
der Signale in die Zielelektrode einen durch die Signalspannung intensitätsmodulierten Elektronenstrahl
mittels geeigneter Ablenkmittel ein- oder mehrmals zyklisch über die Zielele'ktrode zu führen,
wodurch eine von der Intensität der Signale abhängige Veränderung des elektrischen Ladungszustandes oder
der elektrischen Eigenschaften der Zielelektrode hervorgerufen wird. Die die Veränderungen hervorrufenden
Prozesse sind allgemein bekannt. Die Intensitätsmodulation des Elektronenstrahles wird bei diesen
bekannten Speicherröhren mittels Kathoden- oder Wehneltelektrodensteuerung erzielt. Das Abnehmen
und das Auslöschen der gespeicherten Signale erfolgt
bei derartigen Speicherröhren ebenfalls mit Hilfe eines Elektronenstrahles, welcher jedoch eine konstante
Intensität besitzt und gleichfalls durch geeignete Ablenkmittel mit geeigneter Geschwindigkeit
im allgemeinen einmal über meistens die gleiche Spur auf der Zielelektrode geführt wird, über welche bereits
der die Signale einschreibende Elektronenstrahl geführt wurde, wodurch an einem in dem Stromkreis
einer auf der der Elektronenquelle abgewandten Seite
der Zielelektrode angeordneten Signalplatte eingeschalteten Arbeitswiderstand Spannungsschwankungen
hervorgerufen werden, welche in ihrer Amplitudenverteilung die gespeicherte Ladungsverteilung
auf der Spur der Zielelektrode und damit den gespeicherten Nachrichteninhalt der Spur repräsentieren.
Diese Röhre kann auch mit einem Flachstrahl betrieben werden.
Signalspeicherröhre mit vorwiegend
linienförmig ausgebildeter Zielelektrode
linienförmig ausgebildeter Zielelektrode
Anmelder:
Telefunken
Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3
Joachim Eberhardt Otto, Ulm/Donau,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
Bei derartigen Speicherröhren ist nachteilig, daß infolge der Krümmung der Wehneltelektrodenspannungs-Strahlstrom-Kennlinie
kein linearer Zusammenhang zwischen der Steuerspannung und dem Strahlstrom besteht, wodurch die Amplitude der zu
übertragenden Signale verfälscht wird. Weiterhin ist es häufig für das einwandfreie Funktionieren derartiger
Speicherröhren notwendig, daß der durch die Signalspannung hervorgerufenen Wechselstromkomponente
des Strahlstromes eine Gleichstromkomponente überlagert wird. Infolge der oben beschriebenen
Kennlinienausbildung ist bei einer derartigen Arbeitsweise der Speicherröhren eine optimale Einstellung
bei stark schwankendem Signalinhalt nicht mehr ohne weiteres möglich.
Ferner enthält das bandbreiteneingeengte Ausgangssignal derartiger Speicherröhren auch bei Abwesenheit
von Eingangssignalen dauernd das eingeengte Rauschspektrum des gesamten der Speicherröhre
schaltungsmäßig vorangehenden Anlageteiles. Hinzu kommt noch, daß der speicherbare Gradationsumfang
nur gering ist.
Bei anderen Ausführungsformen von für die oben angegebene Aufgabe geeigneten Speicherröhren erfolgen
die Veränderungen des elektrischen Ladungszustandes oder der elektrischen Eigenschaften der
Zielelektrode durch Anlegen der Signalspannung an eine Kollektorelektrode oder eine gitterartig ausgebildete
Elektrode, welche dicht vor oder unmittelbar auf der Zielelektrode angeordnet ist, oder auch
an die Zielelektrode selbst im Zusammenwirken mit einem durch geeignete Ablenkmittel ein- oder mehrmals
zyklisch über die Zielelektrode geführten Elektronenstrahl von konstanter Intensität. Die die Ver-
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änderungen der Zielelektrode hervorrufenden Pro- sowie einen Elektronenstrahl 1 von angenähert rechtzesse
bei diesen Röhren sind ebenfalls allgemein be- eckigem Querschnitt, welcher durch nicht gezeigte
kannt. Das Abnehmen und gegebenenfalls auch das Ablenkmittel in Pfeilrichtung über die Zielelektrode
Auslöschen der gespeicherten Signale erfolgt bei die- geführt wird und Ablenkmittel 2 (Tastelektroden), an
sen Speicherröhren ebenfalls mit Hilfe eines Elektro- 5 welche die Signalspannung gelegt wird. Zwecks übernenstrahles
von konstanter Intensität, der gleichfalls sichtlicher Darstellung ist die übliche Kollektordurch
geeignete Ablenkmittel mit geeigneter Ge- elektrode nicht eingezeichnet. Solange an den Abschwindigkeit,
im allgemeinen einmal über meistens lenkplatten 2 keine Signalspannung herrscht, läuft der
die gleiche Spur auf der Zielelektrode geführt wird, Elektronenstrahl 1 über die Spur 3. Sobald an den
über welche bereits der die Signale einschreibende io Ablenkplatten 2 eine Signalspannung vorhanden ist,
Elektronenstrahl geführt wurde, wodurch an einem wird der Elektronenstrahl!, während er in Zeigerin
den Stromkreis einer entweder auf der der Elek- richtung über die Zielelektrode geführt wird, aus der
tronenquelle abgewandten Seite der Zielelektrode Spur 3 in die Spur 4 ausgelenkt (getastet). Dadurch
oder auch beispielsweise in Form eines Gitters vor entsteht auf den beiden Spuren 3 und 4 der Zielder
der Elektronenquelle zugewandten Seite der Ziel- 15 elektrode beispielsweise eine Veränderung des elekelektrode
angeordneten Signalelektrode eingeschalte- irischen Ladungszustandes, welcher in der linken
ten Arbeitswiderstand Spannungsschwankungen her- Hälfte von Fig. 1 angedeutet ist.
vorgerufen werden, welche in ihrer Amplitudenver- Zum Abnehmen der auf der Zielelektrode geteilung
den auf der Spur der Zielelektrode gespeicher- speicherten Signale wird wiederum ein Elektronenten
Nachrichteninhalt repräsentieren. 20 strahl 1 von angenähert rechteckigem Querschnitt,
Bei diesen Speicherröhren, ist ebenfalls nachteilig, welcher entweder mittels des gleichen Elektronendaß
das bandbreiteneingeengte Ausgangssignal auch Strahlerzeugungssystems wie der die Signale einbei
Abwesenheit von Eingangssignalen dauernd das schreibende Elektronenstrahl oder durch ein zweites
eingeengte Rauschspektrum des gesamten der Spei- Elektronenstrahlerzeugungssystem erzeugt wird und
cherröhre schaltungsmäßig vorangehenden Anlage- 25 welcher ebenfalls von nicht gezeigten Ablenkmitteln
teiles enthält. Hinzu kommt auch hier, daß der mjt geeigneter Geschwindigkeit in Pfeilrichtung über
speicherbare Gradationsumfang nur gering ist. die Zielelektrode geführt wird, benutzt.
Es sind sowohl Ausführungen der beiden oben be- oje längere Querschnittsachse des die gespeicher-
schriebenen Speicherröhrengruppen bekannt, bei ten Signale abnehmenden Elektronenstrahles ist der-
denen der bzw. die Elektronenstrahlen kreisförmigen 30 art bemessen, daß sie von der Innenkante bis minde-
oder auch rechteckigen Querschnitt besitzen. Ferner stens zur Außenkante über die ganze Breite ein und
sind auch Kathodenstrahlröhren mit kreisförmigem derselben Spur reicht.
Elektronenstrahlquerschnitt bekannt, bei denen der In pig. I ist beispielsweise eine Anordnung mit
Elektronenstrahl eine von der Amplitude der der zwa[ gleichartigen Spuren dargestellt. Wird bei dieser
Röhre zugeführten Signalspannung abhängige Aus- 35 Anordnung der zum Abnehmen der gespeicherten
lenkung (Tastung) erfährt, z. B. Oszillographenröhren. Signale dienende Elektronenstrahl über die Spur 3 ge-Die
beschriebenen Nachteile werden vermieden, führt, so werden die gespeicherten Signale durch die
wenn erfindungsgemäß die Zielelektrode eine Ruhe- Lücken auf dieser Spur repräsentiert, während bei
spur und eine parallel zu dieser verlaufende Arbeits- Führung des die gespeicherten Signale abnehmenden
spur aufweist, wenn die Ablenkung des Schreibstrahls 40 Elektronenstrahles über die Spur 4 die gespeicherten
in Richtung seiner längeren Querschnittsachse erfolgt, Signale durch diejenigen Stellen auf dieser Spur
wenn die Bandstrahlen für jeweils einen Ablenkvor- repräsentiert werden, welche vom dem ausgelenkten
gang (Schreib- oder Lesezyklus) eine konstante mitt- (getasteten) signalschreibenden Elektronenstrahl gelere
Intensität aufweisen und wenn das Seitenver- troffen wurden. Bei beiden beschriebenen Abnahmehältnis
des Querschnitts des Bandstrahls mindestens 45 arten werden den gespeicherten Signalen entspre-1:
5 ist. Ein weiterer Vorteil der beschriebenen An- chende Spannungsschwankungen an dem Arbeitsordnung
besteht darin, daß das von der Speicherröhre widerstand 6 erzeugt, jedoch sind die Polaritäten der
abgenommene Signal ein wesentlich vermindertes Spannungsschwankungen am Arbeitswiderstand bei
Grundrauschen aufweist. Des weiteren geht die nicht- den beiden verschiedenen Abnahmearten einander
lineare Strahlstromstärke-Charakteristik nicht mehr 50 entgegengesetzt. Die beiden Spuren 3 und 4 können
in das zu speichernde Signal ein, weil die Strahlstrom- untereinander entweder gleichartig oder auch gänzlich
stärke jeweils über einen Ablenkvorgang konstant ge- verschieden ausgebildet sein.
halten wird. Aus der Beschreibung der Ausführungs- Es ist einleuchtend, daß diejenige Spur der Zielbeispiele
werden noch weitere Vorteile hervorgehen. elektrode, von der keine Abnahme der gespeicherten
Im folgenden Text wird die signalspannungsabhän- 55 Signale erfolgen soll, keine Speicherwirkung zu begige
Auslenkung des Elektronenstrahles zur Unter- sitzen braucht und somit beispielsweise auch als
scheidung von der zyklischen Elektronenstrahlführung Fangelektrode ausgebildet sein kann,
mit Tastung bezeichnet. Es ist weiterhin einleuchtend, daß die als Fang-Im folgenden wird die beschriebene Einrichtung an elektrode ausgebildete Spur nicht in der Ebene der
Hand von in Figuren dargestellten Ausführungsbei- 60 auf der Zielelektrode verlaufenden Spur zu liegen
spielen erläutert. braucht, vielmehr kann die als Fangelektrode aus-Fig.
1 zeigt in schematischer Darstellung einen Aus- gebildete Spur aus der Ebene der auf der Zielelekschnitt
einer Zielelektrode, auf welcher die beiden trode verlaufenden Spur sowohl in Richtung auf die
Spuren 3 und 4, sich an ihren Längsseiten unmittelbar Elektronenquelle als auch in entgegengesetzter Richberührend,
nebeneinander verlaufen und bei der bei- 65 tung verschoben angebracht sein,
spielsweise die Signalplatte 5 auf der der Elektronen- Bei gleichartiger Ausbildung der beiden Spuren ist
quelle abgewandten Seite angeordnet ist, in deren es für verschiedene Verwendungszwecke günstig,
Stromkreis der Arbeitswiderstand 6 eingeschaltet ist, wenn jede Spur eine eigene Signalplatte aufweist, die
elektrisch isoliert von der Signalplatte der anderen Spur angebracht ist. In diesem Fall ist in dem Stromkreis
jeder der beiden Signalplatten ein Arbeitswiderstand
eingeschaltet. Werden bei einer derartigen Ausbildung der Zielelektrode von den beiden Spuren
gleichzeitig die gespeicherten Signale mittels eines Elektronenstrahles von bandförmigem Querschnitt,
dessen längere Querschnittsachse über mindestens die ganze Breite beider Spuren reicht, abgenommen, so
stehen an den beiden Arbeitswiderständen zwei gegenphasige Ausgangssignalspannungen zur Verfügung.
Bei sämtlichen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen von Zielelektroden der beschriebenen
Speicherröhre können zum Zweck völliger Unterdrückung des im Eingangssignal der Speicherröhre
enthaltenen Grundrauschpegels oder zur Gewinnung eines Schwellwertes die beiden Spuren auch derart
angeordnet sein, daß ihre einander zugewandten Längsseiten einen entsprechend bemessenen Abstand
voneinander aufweisen.
Es ist einleuchtend, daß sich die oben beschriebenen
Ausführungsbeispiele der beschriebenen Speicherröhre nicht allein auf Anordnungen mit linearen
Spuren beschränken, vielmehr können die Spuren auch kreisförmig ausgebildet sein. In Fig. 2 sind
schematisch die wesentlichen Einzelheiten eines Ausführungsbeispieles einer Signalspeicherröhre mit ringförmiger
Zielelektrode dargestellt, deren Zielelektrode im wesentlichen wie die in Fig. 1 dargestellte Zielelektrode
aufgebaut ist. An Hand der Fig. 2 werden weiterhin im folgenden die zur Erzielung des Bandstrahles
notwendigen Mittel näher beschrieben.
Mittels der Kathode 11 und des rotationssymmetrisch ausgebildeten Wehneltzylinders 12 wird zunächst
ein Elektronenstrahl von kreisförmigem Querschnitt erzeugt, welcher mit Hilfe der die Elektronenlinse
bildenden Elektroden 13, 14, 15, welche gleichfalls rotationssymmetrisch ausgebildet sind, auf die
Spuren der Zielelektrode fokussiert werden kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2
ist die Elektronenlinse 13, 14, 15 als elektrostatische Einzellinse ausgebildet, es ist jedoch klar, daß diese
Elektronenlinse auch als elektrostatische Beschleunigungslinse oder als magnetische Linse ausgebildet
sein kann. Der Elektronenstrahl wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel sodann mittels nicht dargestellter
Ablenkspulenpaare kreisförmig ausgelenkt, es können jedoch auch hier elektrostatische Ablenkmittel
Verwendung finden.
Der ausgelenkte Elektronenstrahl von kreisförmigem Querschnitt wird mittels der ringförmig ausgebildeten
elektrostatischen Zylinderlinse 16, 17, 18, die ein ringförmiges zylindrisches Feld erzeugt, in zur
Achse des Elektronenstrahlerzeugungssystems radialer Richtung auseinandergespreizt, so daß der Querschnitt
des Elektronenstrahles 10 bei seinem Auftreffen auf die Zielelektrode 24 angenähert rechteckigen
Querschnitt besitzt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die ringförmige Zylinderlinse als
elektrostatische Einzellinse ausgebildet, es kann jedoch auch eine ringförmig ausgebildete elektrostatische
Beschleunigungslinse, die ein ringförmiges zylindrisches Feld erzeugt, verwendet werden. Der
auseinandergespreizte Elektronenstrahl wird mittels des Ringablenkkondensators, der aus den beiden
Ringen 19 und 20 besteht, im Takt des zu speichernden Signals in radialer Richtung ausgelenkt (getastet).
Die Zielelektrode kann nun auf der dem Elektronenstrahlerzeugungssystem
zugewandten Seite genauso beschaffen sein wie in Fig. 1 beschrieben. Sie kann also beispielsweise zwei nebeneinanderlaufende Ringspuren
besitzen. Mit 22 und 23 sind die beiden miteinander verbundenen Kollektorelektroden bezeichnet.
Auf der dem Elektronenstrahlerzeugungssystem abgewandten Seite der Zielelektrode befindet sich die
metallische ringförmige Signalplatte 25, die über einen Widerstand'26 beispielsweise an Massepotential gelegt
ist. Beim Überstreichen der Zielelektrode durch den Lesestrahl fällt dann an dem Widerstand 26 die
aus dem Speicher zurückgewonnene Signalspannung ab. Es ist einleuchtend, daß die einzelnen zu der
Fig. 1 ausgeführten Ausbildungsmöglichkeiten der Zielelektrode in gleichem Maße für die in Fig. 2 dargestellte
ringförmige Zielelektrode gelten können.
Die beschriebene Speicherröhre bietet den Vorteil des linearen Zusammenhanges zwischen den Amplituden
der Eingangssignalspannung und der Ausgangssignalspannung, da bekanntlich elektrostatische Ablenkmittel
(Tastmittel) bei geeigneter Ausbildung lineare Ablenkung (Tastung) zulassen. Ferner kann
der speicherbare Gradationsumfang infolge des beschriebenen Tastprinzips nahezu beliebig groß sein.
Da weiterhin die mittlere Intensität sowohl des Schreib- als auch des Lesestrahles konstant gehalten
wird, läßt sich stets, unabhängig von dem Eingangssignal, der günstigste Arbeitspunkt für den entsprechenden
Zyklus einstellen. Darüber hinaus bietet die beschriebene Anordnung den Vorteil, daß sowohl
Schreib- als auch Lesestrahl mit Hilfssignalen moduliert werden können.
Claims (14)
1. Signalspeicherröhre mit vorwiegend linienförmig ausgebildeter Zielelektrode, einem oder
zwei Elektronenstrahlerzeugungssystemen zur Erzeugung eines bandförmigen Schreib- und Lesestrahles
und Ablenkmitteln zur Ablenkung der Elektronenstrahlen in einer Richtung senkrecht zu
einer Querschnittsseite der Bandstrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielelektrode eine Ruhespur
und eine parallel zu dieser verlaufende Arbeitsspur aufweist, daß die Ablenkung des
Schreibstrahls in Richtung seiner längeren Querschnittsachse erfolgt, daß die Bandstrahlen für
jeweils einen Ablenkvorgang (Schreib- oder Lesezyklus) eine konstante mittlere Intensität aufweisen
und daß das Seitenverhältnis des Querschnitts des Bandstrahls mindestens 1: 5 ist.
2. Signalspeicherröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spur als Speicherelektrode
und die andere Spur als nicht speichernde Fangspur ausgebildet ist.
3. Signalspeicherröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruhespur und die
Arbeitsspur als voneinander elektrisch getrennte Speicherelektroden ausgebildet sind.
4. Signalspeicherröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielelektrode eine
einzige Speicherschicht aufweist, auf welcher die Ruhespur und die Arbeitsspur verlaufen.
5. Signalspeicherröhre nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der
Ruhespur und der Arbeitsspur ein von der Größe des Grundrauschens abhängiger Abstand vorgesehen
ist.
6. Signalspeicherröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Intensität
der Bandstrahlen für Schreib- und Lesezyklus verschieden ist.
7. Signalspeicherröhre nach Anspruch 1, 3,. 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erhaltung
zweier gegenphasiger Ausgangssignale die Strahlquerschnittsfläche des Lesestrahls eine Längenausdehnung
aufweist, die wenigstens 2 X einer Spurbreite ist.
8. Signalspeicherröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zielelektrode geradlinig ausgebildet ist.
9. Signalspeicherröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zielelektrode ringförmig ausgebildet ist.
10. Signalspeicherröhre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in Strahlrichtung gesehen
hinter den Ablenkmitteln, die den Strahl über die Zielelektrode führen, Mittel vorgesehen
sind, die den Rundstrahl zu einem Bandstrahl deformieren.
11. Signalspeicherröhre nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Deformierung des
Rundstrahls erne ringförmige Zylinderlinse vorgesehen ist.
12. Signalspeicherröhre nach Anspruch 9, dadurch, gekennzeichnet, daß die Tastmittel zur
Auslenkung des Bandstrahls als ringförmiger Ablenkkondensator ausgebildet sind.
13. Signalspeicherröhre nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Ablenkkondensator
zwecks Erhöhung der Ablenkempfindlichkeit aus mehreren Teilkondensatoren
besteht.
14. Signalspeicherröhre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastmittel zur
signalabhängigen Auslenkung des Bandstrahls als mehrere hintereinander angeordnete konzentrische
Kegelstumpf- oder Rotationshyperboloidstumpfhälften ausgebildet sind, deren konzentrisch
benachbarte Stücke auf gleichem Potential liegen.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1021 090.
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1021 090.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 209 608/298 5.62
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- 1959-04-03 GB GB11413/59A patent/GB892431A/en not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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GB892431A (en) | 1962-03-28 |
US2937313A (en) | 1960-05-17 |
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