DE1138095B

DE1138095B - Generator for generating an extremely linear saw-tooth-shaped voltage based on the principle of capacitor charging and discharging with a rise time that can be varied within wide limits

Info

Publication number: DE1138095B
Application number: DEE20643A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedrich Heim
Original assignee: ELEKTRONISCHES ENTWICKLUNGSINS
Current assignee: ELEKTRONISCHES ENTWICKLUNGSINS
Priority date: 1961-02-22
Filing date: 1961-02-22
Publication date: 1962-10-18

Description

Generator zur Erzeugung einer extrem Iiilearen sägezähnförrrigen Spänriung nach dem Prinzip der Kondensator-Auf-und Entladung mit-einer in weiten Grenzen veränderbaren Anstiegszeit Es sind bereits eine Reihe von, Schaltungen zur Erzeugung. von , sägezähnförmigen Spannungsverläufen bekannt. Diese Schaltungen arbeiten - meist nach dem Prinzip, daß von .einer Stromquelle ein Kondensator aufgeladen und über eine Entladungsstrecke entladen wird. Dabei wird der Effekt ausgenutzt, daß ein Kondensator, der mit konstantem Strom geladen wird, seine Spannung linear ändert. Der Spannungsverlauf. an den Belägen des Kondensators wird abgegriffen und ergibt die Sägezahnspannung. Um aber diese ,Spannung. am Kondensator abgreifen und somit anderen Schaltelementen zuführen zu. können, muß der Kondensator vorwiegend mit einem ohmschen Widerstand belastet werden. Diese Belastung bedeutet aber eine Verschlechterung der Linearität des Spannungsverlaufs am Kondensator und macht sieh um so störender bemerkbar, je größer das Verhältnis des in denk Verbraucherwiderstand fließenden zu dem in den. Kondensator fließenden Strom ist. Nun ist bei Röhren der Eingangswiderstand des Gitters sehr hoch und entsprechend die Belastung des Kondensators, von, @dessr'n, Spannung eine Röhre angesteuert wird;;verhältnismäßig gering. Bei Transistoren ist dies jedoch anders. Auch im günstigsten Falle, also in Kollektorschaltung, hat der Transistor einen wesentlich geringeren Eingangswiderstand als eine Röhre, so daß also, um die Linearität des sägezahnförmigen Spannungsverlaufes beizubehalten, der Ladestrom des Kondensators entsprechend erhöht werden muß. Dies bedeutet aber bei gleichbleibender Zeitkonstante einen größeren Kondensator. Bei Ablenkzeiten von maximal 10 oder 100 Sekunden wird dieser Kondensator dann aber sehr unhandlich und teuer, da er wegen der geforderten zeitlichen Konstanz der Ablenkzeiten in Papier- oder Metallpapierbauweise hergestellt sein muß.Generator for generating an extremely linear sawtooth chip according to the principle of capacitor charging and discharging with one variable within wide limits Rise time There are already a number of circuits for generating. of, sawtooth-shaped Voltage curves known. These circuits work - mostly on the principle that from .einer power source a capacitor is charged and via a discharge path is discharged. This makes use of the effect that a capacitor with constant Electricity is charged, its voltage changes linearly. The tension curve. on the pads of the capacitor is tapped and results in the sawtooth voltage. But to this ,Tension. tap at the capacitor and thus feed it to other switching elements. can, the capacitor must mainly be loaded with an ohmic resistance. However, this load means a deterioration in the linearity of the voltage curve on the capacitor and makes it noticeable the more disturbing, the greater the ratio of the consumer resistance flowing into the mind to the one in the. Condenser flowing Electricity is. With tubes, the input resistance of the grid is very high and correspondingly the load on the capacitor, from, @ desr'n, voltage a tube is driven ;; proportional small amount. However, this is different with transistors. Even in the best case, that is in collector circuit, the transistor has a much lower input resistance as a tube, so that, therefore, to the linearity of the sawtooth-shaped voltage curve maintain, the charging current of the capacitor must be increased accordingly. this but means a larger capacitor with the same time constant. at This capacitor then becomes deflection times of a maximum of 10 or 100 seconds very unwieldy and expensive, because it is because of the required constancy of the distraction times must be made in paper or metal-paper construction.

Ein zweiter Nachteil offenbart sich bei dem eben beschriebenen System, wenn man die Auslenkzeit in sehr vielen Feststufen einstellen will. Bei sechzig Stufen, also sechs Dekaden, und jede Dekade nochmals 10mal unterteilt, würden dann also bereits sechzig Schaltstellungen notwendig sein und ebenfalls sechzig genau abgeglichene Kondensatoren. Es besteht aber auch die' Möglichkeit, daß man die Auslenkzeiten von zwei Schaltern her einstellt, wobei der eine Schalter die Dekade bestimmt, also sechs Stellungen hat und für jede Stellung einen Kondensator, und der andere Schalter die Unterteilung innerhalb der Dekade bestimmt. Mit diesem zweiten Schalter muß dann der Ladestrom eingestellt werden. Der Nachteil ist hier, daß einmal die Stromquelle für verschiedene Festströme ausgelegt sein muß, wobei die schlechteste Linearität durch den kleinsten Ladestrom bestimmt ist und die größte Verlustleistung der Stromquelle durch den größten Strom. Linearität und Verlustleistung der Ladestromquelle verändern sich also beide mit dem Ladestrom im Verhältnis l:10, und trotz sehr hohem Verlustleistungsaufwand ist die Linearität bei der entsprechenden Einstellung des Ladestroms doch sehr schlecht. Außerdem hat ein hoher Ladestrom den Nachteil, daß auch der Entladestrom sehr hoch ist, und der Entladestrom ist, da die Entladung ja 10- bis 50mal so schnell vor sich gehen soll wie die Ladung, ohnehin um diesen Faktor höher als der Ladestrom.A second disadvantage is revealed in the system just described, if you want to set the deflection time in a large number of fixed steps. At sixty Levels, i.e. six decades, and each decade again subdivided 10 times, would then So sixty switch positions are already necessary and sixty exactly balanced capacitors. But there is also the 'possibility that the deflection times from two switches, with one switch determining the decade, i.e. has six positions and a capacitor for each position, and the other switch determines the subdivision within the decade. With this second switch must then the charging current can be adjusted. The disadvantage here is that once the power source must be designed for different fixed currents, with the worst linearity is determined by the smallest charging current and the greatest power loss of the power source through the greatest stream. Change the linearity and power loss of the charging current source So both with the charging current in the ratio 1:10, and despite very high power loss the linearity is very bad with the corresponding setting of the charging current. In addition, a high charging current has the disadvantage that the discharging current is also very high is, and the discharge current is, since the discharge is 10 to 50 times as fast should go like the charge, anyway this factor is higher than the charging current.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, um also die Kondensatoren klein zu halten, wodurch auch die Entladeglieder entsprechend weniger aufwendig werden, um aber gleichzeitig eine hohe Linearität zu erreichen und die Auslenkzeit von zwei Schaltern her beeinflussen zu können und den Strom aus der Stromquelle für alle Schaltstellungen konstant halten zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Anstiegsflanke der sägezahnförmigen Spannung dadurch gebildet wird, d'aß der Kollektor eines Transistors (T 1) mit konstantem Strom gespeist wird und daß die dem konstanten Strom zugehörige Spannung einen Impedanzwandler (T3 bzw. T 3 und T4) aussteuert und der Ausgang des Impedanzwandlers den Ladekondensator (C) lädt, der zwischen den Ausgang des Impedanzwandlers und die Basis des Transistors (T1) geschaltet ist, wobei der Transistor einen Emitterwiderstand (R 5) und einen zeitbestimmten Widerstand (R 4) von der Basis nach einem Pol der Speisespannungsquelle enthält und daß die Rückflanke der sägezahnförmigen Spannung dadurch gebildet wird, daß der Kondensator (C) nach Schließen eines Schalters (S) über einen vorgesehenen Kurzschlußweg (D 2, D 1, S, R 7) entladen wird.In order to avoid this disadvantage, i.e. to keep the capacitors small, which also makes the discharge elements correspondingly less expensive, but at the same time to achieve a high level of linearity and to be able to influence the deflection time of two switches and the current from the current source for all switch positions To be able to keep constant, it is proposed according to the invention that the rising edge of the sawtooth-shaped voltage is formed by the fact that the collector of a transistor (T 1) is fed with constant current and that the voltage associated with the constant current is an impedance converter (T3 or T 3 and T4) and the output of the impedance converter charges the charging capacitor (C), which is connected between the output of the impedance converter and the base of the transistor (T1), the transistor having an emitter resistor (R 5) and a time-determined resistor (R 4 ) from the base to a pole of the supply voltage source and that the trailing edge of the s toothed voltage is formed in that the capacitor (C) is discharged after closing a switch (S) via a provided short-circuit path (D 2, D 1, S, R 7).

Diese Erfindung bietet unter anderem den Vorteil, daß die Auslenkzeiten an zwei Schaltern fest eingestellt werden können in der Weise, daß sich die durch die beiden Schalter bestimmten Auslenkwerte multiplizieren. So kann beispielsweise der eine Schalter in Zehnerpotenzen geeicht sein mit den Stellungen 1 [,s pro Volt, 10 #ts pro Volt, 100 #ts pro Volt usw., während die Stellungen des anderen Schalters die Bezeichnungen mal 1, mal 1,2, mal 1,5, mal 2, mal 2,5 usw. tragen.This invention offers, inter alia, the advantage that the deflection times at two switches can be permanently set in such a way that the the two switches multiply certain deflection values. For example one switch must be calibrated in powers of ten with the positions 1 [, s per volt, 10 #ts per volt, 100 #ts per volt, etc., while the positions of the other switch the names times 1, times 1.2, times 1.5, times 2, times 2.5 etc.

Die Fig. 1 zeigt eine solche Schaltung. Dabei wird während des Anstiegs des Sägezahns der Kollektor des Transistors T1 mit konstantem Strom gespeist. Die Speisung erfolgt aus dem Kollektor des Transistors T2. Diese erhält über den Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen R 1 und R 2, ein festes Basispotential, und der Quotient aus der durch diesen Spannungsteiler und der Batteriespannung U 1 bestimmten Spannung am Widerstand R 3 und dessen Widerstandswert ergibt in erster Annäherung den Strom in seinem Kollektor. Dabei ist dieser Strom von der Ko1-lektorspannung weitgehend unabhängig. Dieser Strom wird also dem Kollektor des Transistors T1 aufgeprägt, ein kleiner Teil wird aber auch abgezweigt in die Basis des Transistors T3. Im Transistor T 3 geschieht eine Impedanzwandlung. Das Signal am Emitter des Transistors T3 entspricht in erster Annäherung dem Signal an seiner Basis, jedoch die Ströme verhalten sich entsprechend seiner Basis-Emitter-Verstärkung. Zwischen dem Emitter von T3 und der Basis des Transistors T1 liegt der Kondensator C. Dieser bestimmt zusammen mit dem Widerstand R 4 zwischen der Basis des Transistors T 1 und dem Pluspol der Spannung U2 die Änderungsgeschwindigkeit der Spannung am Kollektor von T 1 und damit am Emitter von T3. Dem Emitter des Transistors T 1 ist ein Widerstand R 5 vorgeschaltet, der ebenfalls mit dem Pluspol der Spannungsquelle U 2 verbunden ist.Fig. 1 shows such a circuit. The collector of transistor T1 is fed with constant current during the rise of the sawtooth. It is fed from the collector of transistor T2. This receives a fixed base potential via the voltage divider, consisting of the resistors R 1 and R 2, and the quotient of the voltage at the resistor R 3 determined by this voltage divider and the battery voltage U 1 and its resistance value gives the current in its first approximation Collector. This current is largely independent of the Ko1-lector voltage. This current is thus impressed on the collector of the transistor T1, but a small part is also branched off into the base of the transistor T3. An impedance conversion takes place in the transistor T 3. The signal at the emitter of the transistor T3 corresponds in a first approximation to the signal at its base, but the currents behave in accordance with its base-emitter gain. Between the emitter of T3 and the base of the transistor T1 is the capacitor C. This, together with the resistor R 4 between the base of the transistor T 1 and the positive pole of the voltage U2, determines the rate of change of the voltage at the collector of T 1 and thus at the emitter from T3. The emitter of the transistor T 1 is preceded by a resistor R 5, which is also connected to the positive pole of the voltage source U 2.

Dieser Widerstand wird praktisch vom Kollektorstrom des Transistors T2 durchflossen, da ja beim durchlässigen Transistor Kollektorstrom und Emitterstronm in etwa gleich sind. Damit ist aber der Spannungsabfall an R 5 durch den Kollektorstrom von T 1 bestimmt und, da sich Emitter und Basis potentialmäßig nur wenig unterscheiden, auch der Spannungsabfall zwischen dem positiven Pol von U2 und der Basis von T1. Schließlich enthält die Schaltung noch die Widerstände R 6 und R 7. Diese sind mit den Klemmen der Batterie U 1 verbunden und bilden einen Spannungsteiler. Von dessen Anzapfung führt der Schalter S auf den Kollektor des Transistors T 1 und von dort die Anoden-Kathoden-Strecke einer Diode D 1 auf den Emitter des Transistors T 3. Der Schalter S hat die Aufgabe, die Rückflanke des sägezahnförmigen Spannungsverlaufs herbeizuführen. Wenn nämlich die Spannung am Emitter des Transistors T 2 einen bestimmten voreingestellten negativen Wert erreicht hat, so wird über nicht gezeigte Mittel der Schalter S geschlossen, und das Potential an den Kollektoren von T 1 und T 2 geht in seinen Ruhezustand zurück. Das Potential am Emitter des Transistors T3 würde aber dessen Basis-Potential nicht folgen, da der Kondensator C geladen ist. Deshalb ist zwischen den Kollektor von T1 und den der Basis von T 1 abgekehrten Belag des Kondensators C die Diode D 1 geschaltet, die während des Anstiegs des sägezahnförmigen Spannungsverlaufs gesperrt hat und mit dem Schließen des Schalters S ein definiertes Potential an den genannten Belag des Kondensators bringt. Damit sich der Kondensator C schneller entladen kann, ist außerdem noch die Diode D 2 aufgewendet, die für den Entladestrom des genannten Kondensators den Widerstand R 4 überbrückt.This resistance is practically made by the collector current of the transistor T2 flowed through, since collector current and emitter current in the case of a permeable transistor are roughly the same. But this is the voltage drop across R 5 due to the collector current determined by T 1 and, since the emitter and base differ only slightly in terms of potential, also the voltage drop between the positive pole of U2 and the base of T1. Finally, the circuit also contains the resistors R 6 and R 7. These are with connected to the terminals of the battery U 1 and form a voltage divider. From that The tap leads the switch S to the collector of the transistor T 1 and from there the anode-cathode path of a diode D 1 to the emitter of transistor T 3. The task of the switch S is to control the trailing edge of the sawtooth-shaped voltage curve bring about. Namely, if the voltage at the emitter of the transistor T 2 is a certain has reached a preset negative value, then a means not shown is used the switch S is closed, and the potential at the collectors of T 1 and T 2 goes back to its idle state. The potential at the emitter of transistor T3 would but its base potential does not follow because the capacitor C is charged. That's why is between the collector of T1 and the facing away from the base of T 1 of the Capacitor C connected the diode D 1, which during the rise of the sawtooth Has blocked the voltage curve and with the closing of the switch S a defined Brings potential to the mentioned coating of the capacitor. So that the capacitor C can discharge faster, the diode D 2 is also used, which is used for the discharge current of said capacitor bridges the resistor R 4.

Die Schaltung arbeitet wie folgt: Vor Beginn eines sägezahnförmigen Spannungsverlaufs ist der Schalter S geschlossen, und an den Kollektoren von T 1 und T 2 sowie am Emitter von T 3 liegt das am Abgriff des Spannungsteilers, bestehend aus den Widerständen R 6 und R 7, gebildete Potential. Vom Kollektor des Transistors T2 fließt der eingeprägte Strom über den Schalter S und den Widerstand R 7 in den positiven Pol der Spannungsquelle U2. Der Transistor T 1 hat gesperrt. Zum Beispiel durch einen Triggerimpuls wird der Schalter, der natürlich in Wirklichkeit einen elektronischen Kontakt symbolisiert, geöffnet, und der Strom aus dem Kollektor von T2 kann über diesen Schalter nicht mehr abfließen. Der Transistor T1 ist ebenfalls gesperrt; lediglich die Basis des Transistors T 3 bietet eine Möglichkeit, den Strom aufzunehmen. Dieser Strom wird über den Transistor T3 noch verstärkt und gelangt auf den in der Zeichnung oberen Belag des Kondensators C. Dieser Kondensator hat, da der Widerstand R 4 relativ hoch ist und die Diode D 2 in dieser Richtung sperrt, auch praktisch keine Möglichkeit, diesen Strom zu speichern, und somit ändert sich an der Basis des Transistors T 1 und ursächlich am Emitter des Transistors T 3 sowie am Kollektor des Transistors T 1 die Spannung zunächst außerordentlich schnell. Dieser Spannungssprung wird dadurch abgefangen, daß der Transistor T 1 mit wachsender Basisspannung mehr Kollektorstrom zieht, bis schließlich die Basisspannung so negativ ist, daß der genannte Transistor den ganzen von T 2 herkommenden Strom in seinem Kollektor aufnehmen kann. Während dieser Zeit, die außerordentlich kurz ist, hat sich die Ladung des Kondensators C nicht merklich geändert. In dem Moment, in dem der Transistor T1 seinen vollen Strom führt, kommt in den Spannungsverlauf am Emitter des Transistors T 3 ein starker Knick, die Spannung steigt weniger steil an und der Anstieg ist jetzt linear. Die Linearität hat folgende Ursache: Der Transistor T2 liefert einen konstanten Strom. Der Transistor T 1 muß diesen konstanten Strom aufnehmen. Damit der Transistor T1 einen konstanten Strom aufnehmen kann, braucht er ein konstantes Basispotential. Das Basispotential wird in erster Linie bestimmt durch den Spannungsabfall am Widerstand R 4. Dieser Spannungsabfall ist dann konstant, wenn der durch den Widerstand fließende Strom konstant ist. Dieser Strom ist aber der Ladestrom des Kondensators C und der Ladestrom dieses Kondensators ist nur dann konstant, wenn die Spannungsänderung am Emitter des Transistors T3 konstant ist. Wenn nun die Emitterspannung des Transistors T3 einen bestimmten Wert erreicht hat, so schließt der Schalter S vermittels eines Signals aus einem nicht dargestellten, das Potential des Emitters des Transistors T3 überwachenden Fühler und leitet somit die Rückflanke des sägezahnförmigen Spannungsverlaufs ein. Dabei muß der Schalter S im ersten Moment gar keinen Strom aufnehmen, denn in diesem Augenblick führt der Kollektor von T 1 noch denselben Strom wie der Kollektor von T2. Doch mit wachsender Spannungsabnahme am Emitter des Transistors T3 wird über den Kondensator C auch die Basis des Transistors T1 positiver, wodurch dessen Kollektorstrom immer mehr abnimmt. Der vom Kollektor nicht mehr aufgenommene Strom fließt in den Schalter S. Der Strom im Kollektor wird so immer weniger, und schließlich kommt der Zeitpunkt, wo das Basispotential von T 1 gleich dem Potential des positiven Pols der Spannungsquelle U 2 ist und der Kollektor des Transistors T 1 überhaupt keinen Strom mehr aufnimmt. Bei einer weiteren Abnahme der Spannung an T 3 öffnet schließlich die Diode D 2, und der Kondensator C wird über die Diode D 2 entladen. Der Strom im Schalter S steigt dadurch stark an, und die Steilheit der Rückflanke nimmt ab. Schließlich ist der Kondensator C bis auf die am Widerstand R 7 stehende Spannung entladen, und die Rückflanke des sägezahnförmigen Spannungsverlaufs ist somit an ihrem Fußpunkt angelangt.The circuit works as follows: Before the start of a sawtooth-shaped voltage curve, the switch S is closed, and at the collectors of T 1 and T 2 as well as the emitter of T 3 this is at the tap of the voltage divider, consisting of the resistors R 6 and R 7, formed potential. The impressed current flows from the collector of the transistor T2 via the switch S and the resistor R 7 into the positive pole of the voltage source U2. The transistor T 1 has blocked. For example, a trigger pulse opens the switch, which of course symbolizes an electronic contact, and the current from the collector of T2 can no longer flow away via this switch. The transistor T1 is also blocked; only the base of the transistor T 3 offers a possibility of taking up the current. This current is further amplified via the transistor T3 and reaches the top layer of the capacitor C in the drawing. This capacitor, since the resistor R 4 is relatively high and the diode D 2 blocks in this direction, has practically no possibility of this To store current, and thus at the base of the transistor T 1 and causally at the emitter of the transistor T 3 and at the collector of the transistor T 1, the voltage initially changes extremely quickly. This voltage jump is intercepted by the fact that the transistor T 1 draws more collector current as the base voltage increases, until finally the base voltage is so negative that the said transistor can absorb all the current coming from T 2 in its collector. During this time, which is extremely short, the charge on the capacitor C has not changed noticeably. At the moment when the transistor T1 is carrying its full current, there is a sharp kink in the voltage curve at the emitter of the transistor T 3, the voltage increases less steeply and the increase is now linear. The linearity has the following cause: The transistor T2 supplies a constant current. The transistor T 1 must absorb this constant current. In order for the transistor T1 to be able to absorb a constant current, it needs a constant base potential. The base potential is primarily determined by the voltage drop across the resistor R 4. This voltage drop is constant when the current flowing through the resistor is constant. However, this current is the charging current of the capacitor C and the charging current of this capacitor is only constant if the voltage change at the emitter of the transistor T3 is constant. When the emitter voltage of the transistor T3 has now reached a certain value, the switch S closes by means of a signal from a sensor (not shown) that monitors the potential of the emitter of the transistor T3 and thus initiates the trailing edge of the sawtooth-shaped voltage curve. The switch S does not have to draw any current at all at first, because at this moment the collector of T 1 is still carrying the same current as the collector of T2. But as the voltage decrease at the emitter of the transistor T3 increases, the base of the transistor T1 also becomes more positive via the capacitor C, as a result of which its collector current decreases more and more. The current no longer consumed by the collector flows into the switch S. The current in the collector becomes less and less, and finally the time comes when the base potential of T 1 is equal to the potential of the positive pole of the voltage source U 2 and the collector of the transistor T 1 no longer consumes any current at all. With a further decrease in the voltage at T 3, the diode D 2 finally opens and the capacitor C is discharged via the diode D 2. The current in switch S rises sharply as a result, and the steepness of the trailing edge decreases. Finally, the capacitor C is discharged to the voltage across the resistor R 7, and the trailing edge of the sawtooth-shaped voltage curve has thus reached its base point.

In Fig. 2 besteht im Gegensatz zu der Schaltung gemäß Fig. 1 der Impedanzwandler nicht aus einem einzigen in Kollektorschaltung betriebenen Transistor, sondern aus zwei in Tandem geschalteten, in Kollektorschaltung betriebenen Transistoren. Dies hat den Vorteil, daß bei gegebener Belastung des Emitters des Transistors T4 die ohmsche Belastung des Kollektors des Transistors T 2 geringer wird, so daß also bei gegebener Belastung am Ausgang die Linearität des sägezahnförmigen Spannungsverlaufs größer bzw. bei gegebener Linearität die Belastung am Ausgang größer gewählt werden kann.In FIG. 2, in contrast to the circuit according to FIG. 1, there is the impedance converter not from a single transistor operated in collector circuit, but from two tandem-connected, collector-operated transistors. this has the advantage that for a given load on the emitter of transistor T4 the ohmic load on the collector of transistor T 2 is lower, so that for a given load at the output, the linearity of the sawtooth-shaped voltage curve greater or, given a given linearity, the load at the output can be selected greater can.

In der Schaltung nach Fig. 3 ist schließlich auch noch dem Transistor T 1 ein Transistor T 5 vorgeschaltet. Dies bringt den Vorteil eines größeren Eingangswiderstandes der Basis des Transistors T5 gegenüber der Basis des Transistors T1. Damit können auch die Widertände zwischen Basis von T5 und der positiven Klemmen von U2 entsprechend größer gewählt werden und damit auch der Kondensator C kleiner. Dies bringt einmal den Vorteil, daß die Kondensatoren kleiner und billiger werden und zum anderen, daß die Entladezeit geringer bzw. der Aufwand für die Entladung herabgesetzt wird. Die Fig.3 zeigt zwei Schalter, nämlich SC und SR. Durch die Schaltstellung SC läßt sich der Kondensator auswählen, der den Emitter von T 3 mit der Basis von T 5 verbindet, während durch die Schaltstellung SR der Widerstand ausgewählt wird, der die Basis von T5 und den positiven Pol der Spannungsquelle U 2 verbindet. Durch den Schalter SC soll, wie eingangs bereits erwähnt, eine dekadische Auswahl unter den Ablenkzeiten getroffen werden, während durch den Schalter SR die einzelnen Dekaden weiter unterteilt werden sollen. Schließlich verbindet in der Fig. 3 die Diode D 2 nicht die Basis des Transistors T 5 mit dem positiven Pol der Spannungsquelle U 2, sondern mit der Kathode der Zenerdiode Z, deren Anode an Null liegt. Dies hat den Vorteil, daß während der Sägezahnrückflanke die Spannung an der Basis des Transistors T5 und damit an der Basis des Transistors T1 nicht bis auf den Wert der positiven Klemme der Spannungsquelle U 2 abnimmt, wodurch im Transistor T 1 der Stromfluß unterbrochen wird, sondern daß während der Rückflanke die Spannung an der Basis von T5 nur geringfügig positiver wird, so daß auch der Strom im Kollektor von T 1 nur geringfügig abnimmt. Dies hat den Vorteil, daß zu Beginn eines, Sägezahnanstieges der Strom sich im Kollektor von T 1 nicht von Null bis auf den Endwert ändert, sondern daß vielmehr nur eine geringe Stromänderung stattfindet, wodurch einer bei großen Stromänderungen nicht ganz zu vermeidenden Nichtlinearität entgegengetreten wird.In the circuit according to FIG. 3, a transistor T 5 is finally also connected upstream of the transistor T 1. This has the advantage of a larger input resistance of the base of the transistor T5 compared to the base of the transistor T1. This means that the resistance between the base of T5 and the positive terminal of U2 can be selected to be correspondingly larger, and thus the capacitor C can also be smaller. This has the advantage, on the one hand, that the capacitors become smaller and cheaper and, on the other hand, that the discharge time is shorter or the expense for the discharge is reduced. 3 shows two switches, namely SC and SR. The switch position SC can be used to select the capacitor that connects the emitter of T 3 to the base of T 5, while the switch position SR selects the resistor that connects the base of T5 and the positive pole of the voltage source U 2. As already mentioned at the beginning, the switch SC is intended to make a decade selection among the deflection times, while the switch SR is intended to further subdivide the individual decades. Finally, in FIG. 3, the diode D 2 does not connect the base of the transistor T 5 to the positive pole of the voltage source U 2, but to the cathode of the Zener diode Z, the anode of which is at zero. This has the advantage that during the sawtooth trailing edge the voltage at the base of the transistor T5 and thus at the base of the transistor T1 does not decrease to the value of the positive terminal of the voltage source U 2 , whereby the current flow in the transistor T 1 is interrupted, but that during the trailing edge the voltage at the base of T5 is only slightly more positive, so that the current in the collector of T 1 also only decreases slightly. This has the advantage that at the beginning of a sawtooth rise, the current in the collector of T 1 does not change from zero to the final value, but rather that there is only a small change in current, which counteracts a non-linearity that cannot be completely avoided with large current changes.

Abschließend soll noch auf den sägezahnförmigen Spannungsverlauf selbst eingegangen werden. Dieser in Fig. 4 dargestellte Spannungsverlauf gehört zu Fig. 1 und hat, wie an der Fig. 4 ersichtlich, in der Pause zwischen den Auslenkungen einen impulsartigen Fortsatz ins Positive. Dies kommt daher, daß am Ende einer Kondensatorentladung der in der Zeichnung untere Belag des Kondensators ein positiveres Potential besitzt als die Basis von T 1 bzw. T 5 während des sägezahnförmigen Anstiegs. Am Emitter des Transistors T 3 der Fig. 3 ist, wie in Fig. 5 dargestellt, dieser Fortsatz bereits bedeutend kleiner als an den entsprechenden Punkten der Fig. 1 und 2. Dies kommt von der Verwendung der Zenerdiode und der damit erreichten kleineren Potentialänderung an der Basis von T5 im Ruhefall gegenüber dem Arbeitsfall.Finally, the sawtooth-shaped voltage curve itself will be discussed. This voltage curve shown in FIG. 4 belongs to FIG. 1 and, as can be seen in FIG. 4, has a pulse-like extension into the positive in the pause between the deflections. This is because, at the end of a capacitor discharge, the lower layer of the capacitor in the drawing has a more positive potential than the base of T 1 or T 5 during the sawtooth-shaped rise. At the emitter of the transistor T 3 in FIG. 3, as shown in FIG. 5, this extension is already significantly smaller than at the corresponding points in FIGS. 1 and 2. This depends on the use of the Zener diode and the smaller change in potential achieved with it the basis of T5 in the case of rest versus the case of work.

Die Fig. 4 und 5 unterscheiden sich aber außer durch den kleineren positiven Fortsatz noch durch die Lage des sägezahnförmigen Spannungsverlaufes zur Nullinie. Die Lage kann beeinflußt werden durch das Teilerverhältnis des Spannungsteilers, bestehend aus den Widerständen R 6 und R 7. In der Fig. 3 ist der Widerstand R 6 als veränderbarer Widerstand dargestellt, so daß also der Beginn des linearen Spannungsanstieges in den Nullpunkt der Spannung verlegt werden kann. Die Bedingung dafür ist, daß die Differenz zwischen der Spannung an der Basis des Transistors T 5 im Arbeits- und im Ruhezustand gleich dem Spannungsabfall am Widerstand R 6 gemacht wird. Schließlich enthält aber der Spannungsverlauf am Emitter von T3 der Fig. 3 immer noch, wenn auch kleine Forts-ätze ins Positive. Falls diese stören, können sie jedoch, wie in Fig. 3 bzw. 6 dargestellt, durch die Diode D 3 abgeschnitten werden. Im übrigen könnten diese Fortsätze auch willkommen sein, z. B. dann, wenn durch dien sägezahnförmigen Spannungsverlauf der Elektronenstrahl eines Oszillographen abgelenkt werden soll, befindet sich der Lichtpunkt des unausgelenkten Strahles nämlich außerhalb des Bildes und wirkt so weniger störend. Außerdem kann der Lichtpunkt auch bei zu großer Helligkeit die empfindliche Leuchtschicht auf dem Bildschirm nicht zerstören. Auch wenn durch den sägezahnförmigen Spannungsverlauf irgendein anderer Arbeitsvorgang eingeleitet werden soll, wenn also z. B. ein Impulsgenerator getriggert werden soll, hat dieser Fortsatz den Vorteil, daß die Triggerung vom ersten Augenblick der Auslenkung an möglich ist bzw. daß die Empfindlichkeit des zu triggernden Organs wesentlich herabgesetzt werden kann.FIGS. 4 and 5 differ, however, except for the smaller one positive continuation due to the location of the sawtooth-shaped voltage curve Zero line. The position can be influenced by the division ratio of the voltage divider, consisting of the resistors R 6 and R 7. In FIG. 3, the resistor is R 6 shown as a variable resistance, so that the beginning of the linear voltage rise can be moved to the zero point of voltage. The condition for this is that the difference between the voltage at the base of transistor T 5 in the working and in the idle state is made equal to the voltage drop across resistor R 6. In the end but contains the voltage profile at the emitter of T3 of FIG. 3 still if also small extensions into the positive. If these interfere, however, they can, how shown in Fig. 3 and 6, are cut off by the diode D 3. Furthermore these extensions might also be welcome, e.g. B. when through dien sawtooth-shaped Voltage curve of the electron beam of an oscilloscope is to be deflected, the point of light of the undeflected beam is located outside of the image and is thus less disruptive. In addition, the light point can also be too bright do not destroy the sensitive luminescent layer on the screen. Even if through the sawtooth-shaped voltage curve initiated some other work process should be, so if z. B. a pulse generator is to be triggered, this has Extension has the advantage that the triggering from the first moment of deflection is possible or that the sensitivity of the organ to be triggered is significantly reduced can be.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Generator for generating an extremely linear sawtooth-shaped voltage according to the principle of capacitor charging and discharging with a rise time that can be varied within wide limits, characterized in that the rising edge of the sawtooth-shaped voltage is formed by the collector of a. Transistor (T 1) is fed with constant current and that the voltage associated with the constant current controls an impedance converter (T 3 or T 3 and T 4) and the output of the impedance converter charges the charging capacitor (C), which is between the output of the impedance converter and the base of the transistor (T1) is connected, the transistor containing an emitter resistor (R 5) and a time-determined resistor (R 4) from the base to a pole of the supply voltage source, and in that the trailing edge of the sawtooth-shaped voltage is formed in that the capacitor (C) is discharged after closing a switch (S) via a short-circuit path (D 2, D 1, S, R 7) provided.

2. Generator according to Claim 1, characterized in that the electronic switch (S) closes when a certain voltage value of the output signal is reached and thus initiates the trailing edge, and that he either after termination the trailing edge or after receipt of a trigger signal opens again and thus the Enables the generator to generate the next leading edge.

3rd generator after Claim 1, characterized in that the emitter resistance of the transistor (T 1) is dimensioned so that for a given emitter current it is a compared to Base-emitter voltage has a high voltage drop and that the base input resistance this transistor (T1) in the dynamic sense parallel resistor (R 4) is small compared to the base input resistance of the transistor and thus the represents the main charging resistance of the capacitor (C).

4. Generator according to claim 1, characterized in that the base of this transistor (T1) is not fed directly from the capacitor (C), but via at least one further transistor (T5).

5. Generator according to claim 1, characterized in that an impedance converter stage consists of a transistor (T3) operated in collector circuit.

6. Generator according to claim 1, characterized in that several capacitors (C) are present in order to achieve several selectable rise times, one of which can be selected by a switch (SC).

7. Generator according to claim 1, characterized in that to achieve several selectable rise times several time-determining resistors (R4) are available, one of which can be selected by a switch (SR). B.

generator according to claim 1, characterized in that the constant current at the collector of a Transistor (T2) is taken to which an emitter resistor (R3) is assigned, wherein the voltage across the electrode of said remote from the emitter Emitter resistance and the base of said transistor (T2) kept constant will.

9. Generator according to claims 1 and 8, characterized in that the Base voltage of the transistor (T2) mentioned in claim 8 through a voltage divider (R 1; R 2) is kept constant between that of the emitter of the transistor (T2) remote electrode of the emitter resistor and the pole of a voltage source (U1) is from whose tap the base potential for the said transistor is tapped.

10. Generator according to claims 1 and 8, characterized in that that the transistor (T2), whose collector supplies the constant current, from the opposite Conductivity type is as the transistor (T1), whose collector the constant current records.

11. Generator according to claims 1 and 2, characterized in that between the collector of the transistor (T2), which supplies the constant current, and the output of the impedance converter (emitter of T 3 or T4) with a rectifier (D 1) is connected with such a polarity that when the electronic switch (S) mentioned in claim 2 is closed, the rectifier (D 1) becomes conductive.

12th Generator according to claims 1 and 3, characterized in that in claim 3 called charging resistor of the capacitor (C) through a rectifier (D 2) with such a polarity is bridged; that he is during the trailing edge of the sawtooth becomes conductive.

13. Generator according to claim 1, characterized in that the discharge of the capacitor via a Zener diode (Z).

14. Generator according to claim 1, characterized in that output voltages in one polarity by one Rectifier (D 3) are cut off.