DE1549854C - Anordnung zur Gewinnung von der Zei chendarstellung auf den Schirmeiner Lektro nenrohre dienenden Ablenkgroßen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung Kippstufen od. dgl., auch bei hoher Präzision mit zur Gewinnung von Ablenkgrößen, die zur zumindest einfachen Mitteln realisieren lassen,
teilweise kontinuierlichen Wiedergabe von lesbaren In besonders vorteilhafter Weise läßt sich die Zeichen auf dem Schirm einer Elektronenstrahlröhre Anordnung nach der Erfindung dadurch weiterdienen, wobei die Amplitudenänderungen der Ab- 5 bilden, daß die zur Darstellung der Zeichen benötigte lenkgrößen die Gestalt phasenverschobener Cosinus- Helltastspannung von einem Taktspannungsgeber impulse gleicher Pulsdauer und damit gleicher erzeugt wird, von dem zugleich auch die für die Frequenz aufweisen. Ablenkgrößen benötigten Rechteckimpulse abge-

Es ist bekannt, Zeichen auf dem Schirm einer leitet werden, wobei die Helltastspannung um eine

Elektronenröhre durch entsprechende Ablenkung io der Laufzeit der zur Verformung der Rechteck-

des Elektronenstrahls zu schreiben. Derartige Dar- impulse dienenden Filter entsprechende Zeit gegen-

stellungen werden z. B. in der Radartechnik ver- über den zugehörigen Ablenkgrößen verzögert wer-

wendet, um bestimmte Flugziele durch Hinzufügen den muß. Auf diese Weise wird wegen der Ableitung

einer aus Ziffern und/oder Buchstaben bestehenden von einem gemeinsamen Taktspannungsgeber ein

Kennung näher zu bezeichnen. 15 strenger Synchronismus zwischen den Ablenkgrößen

Es ist ein Verfahren zur zumindest teilweise einerseits und den diesen zugeordneten Helltast-

kontinuierlichen Wiedergabe von lesbaren Zeichen spannungen andererseits praktisch ohne zusätzlichen

auf dem Schirm einer Elektronenstrahlröhre durch Aufwand und unabhängig von der jeweiligen

Überlagerung von an die Ablenkorgane der Röhre Zeichenform erzielt.

angelegten Ablenkgrößen vorgeschlagen worden, bei 20 Zur Erläuterung der Erfindung sowie von Weiter-

dem während der Wiedergabe der Zeichenelemente bildungen der Erfindung wird in folgendem auf

eine Helltastiing des Elektronenstrahls vorgenommen Zeichnungen Bezug genommen,

wird und die Ablenkgrößen durch Überlagerung In F i g. 1 b sind die zur Erzeugung eines »S« nach

mehrerer phasenverschobener Cosinusimpulse glei- Fig. la benötigten Ablenkspannungen Ux und· Uy

eher Frequenz gewonnen werden (deutsche Auslege- 25 in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt. Soweit

schrift 1.238 248). Zur Gewinnung dieser Ablenk- die Ablenkspannungen Ux und Uy als ausgezogene

großen werden dabei eine Reihe von Cosinusimpul- Linien dargestellt sind, wird der Elektronenstrahl

sen auf verschiedenen Leitungen bereitgestellt, die ' der Röhre hellgetastet.

gegeneinander jeweils um 90° phasenverschoben In F i g. 1 c ist die zur Erregung der Ablenkspan- und über einstellbare Widerstände mit einem ge- 30 nung Uy nach Fig. Ib dienende Rechteckimpulsmeinsamen Addierwiderstand verbunden sind. Die folge dargestellt, welche in ihrem ersten Teil aus Form der jeweiligen Ablenkgröße hängt' hierbei unmittelbar' aneinanderstoßenden Rechteckimpulsen davon ab, welche der auf den einzelnen Leitungen Rl, Rl und R2> sowie einem weiteren, um eine bereitgestellten Cosinusimpulse auf den gemeinsamen Impulsbreite gegenüber 7? 3 abgesetzten Rechteck-Addierwiderstand geschaltet werden. 35 impuls R 4 besteht. Die einzelnen Rechteckimpulse

Je größer die Zahl und Art der zu erzeugenden haben jeweils die gleiche Grund-Pulsdauer Γ, und Zeichen ist, desto komplizierter wird einerseits die zwar unabhängig von ihren Amplituden. Ferner sind Bereitstellung und andererseits die Addition der größere Amplituden, so z. B. die des Rechteckeinzelnen Cosinusimpulse. Der vorliegenden Erfin- impulses R 2, zweckmäßig ganzzahlige Vielfache des dung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung 40 kleinsten Amplitudenwertes. Im vorliegenden Beizur Gewinnung von Ablenkgrößen anzugeben, mit spiel ist die Amplitude von Rl doppelt so groß der schnell und in einfacher Weise die gewünschte wie die Amplitude der Rechteckimpulse Rl, R3 Kombination von Cosinusimpulsen gewonnen wer- und R 4.

den kann. Gemäß der Erfindung, welche sich auf In Fig. Id ist der Verlauf der der Erzeugung der eine Anordnung der eingangs genannten Art bezieht, 45 Ablenkspannung Ux dienenden Rechteckimpulse R 5 wird dies dadurch erreicht, daß zur Erzeugung der und R6 dargestellt. Die Amplitude dieser Impulse Ablenkgrößen von Rechteckimpulsen mit einer be- R 5 und R 6 entspricht der des Rechteckimpulses R 2 stimmten Grund-Pulsdauer oder ganzzahligen Viel- nach Fig. Ic; die Dauer eines Grundimpulses befachen dieser Grund-Pulsdauer ausgegangen. wird, trägt, ebenso wie bei Fig. Ic, eine Zeit T. Da die die je einem Filter zugeführt und durch dieses so 50 Ablenkspannungen Ux und Uy um 90° gegeneinverändert werden, daß die Anstiegs- und Abfall- ander verschoben sein müssen, sind die Rechteckflanken einen cosinusförmigen Verlauf aufweisen, impulse/?5 und R6 gegenüber den entsprechenden und daß die beiden Ablenkgrößen zugeordneten Rechteckimpulsen R1 und R3 nach Fig. lc um

Filter ohne Berücksichtigung der Laufzeit in einer Impulsbreite, d.h. um die Zeit L ver-

Zeit auf den Höchstwert der angelegten Spannung 55 2

einschwingen, welche gleich der Grund-Pulsdauer schoben.

ist. Bei Fig. Ic und 1 d ist im folgenden (ebenso

Obwohl für die Ablenkgrößen an sich Cosinus- wie bei Fig. 2c und 2d) jeweils die durch das Filter

impulse benötigt werden, kann bei Anwendung der bedingte Laufzeit vernachlässigt. Ausgehend von den

Erfindung die Erzeugung der Ablcnkspannungen 60 Rechteckimpulsfolgen, wie sie. in Fig. Ic und Id

zunächst in digitaler Sclialtungstechnik erfolgen, weil dargestellt sind, können cosinusförmige Ablenk-

in einfacher Weise zunächst von Rechteckimpulsen spannungen erzeugt werden, wenn diese Impulse

ausgegangen wird. Dies ermöglicht auch, kompü- einem Filter zugeführt und durch dieses so verändert

zierte Ablenkgrößen erfordernde Zeichen in stets werden, daß die Anstiegs- und Abfallflanken einen

{.'leichbleibender und exakter Weise schnell und 65 cüsinusförmigen Verlauf aufweisen, wobei darauf zu

zuverlässig zu erzeugen. Der schaltungstcchnische achten ist, daß die Filter an ihrem Ausgang in einer

Aufwand für die Erzeugung der Rechteckimpulse Zeit auf den Höchstwert der angelegten Spannung

ist gering, weil sich derartige Anordnungen, z. B. einschwingen, welche gleich der Grund-Pulsdauer T

ist. Am deutlichsten ist dies bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bei den Rechteckimpulsen R4, R S und R 6 zu sehen. So steigt die zum Zeitpunkt t_A in Fig. Ic den Wert Null aufweisende Spannung innerhalb der Dauer T des Rechteckimpulses auf den Höchstwert dieses Rechteckimpulses R 4 an, den sie genau im Zeitpunkt des Endes dieses Impulses (/_B) erreicht. Die Ausschwingdauer des Filiers beträgt, ebenso wie seine Einschwingdauer, ebenfalls T, so daß der aus dem Rechteckimpuls R 5 erzeugte cosinusförmige Impuls innerhalb der Zeit 2 T eine volle Schwingung durchläuft. Die Einstellung der Filtereinschwingzeit derart, daß sie gleich der Grund-Pulsdauer T ist, hat den Vorteil, daß in Abhängigkeit von der Zeit T konstantbleibende Ablenkspannungen Ux bzw. Uy erzeugt werden können, was für die Bildung verschiedener Zeichen erforderlieh ist. .

Zur Erläuterung dieses Zusammenhangs ist in Fig. 2b der Verlauf der Ablenkspannungen Ux und Uv für das Zeichen »N« nach Fig. 2a dargestellt! In Fig. 2c ist die zeitliche Verteilung der zur Erzeugung der Ablenkspannung Uy dienenden Rechteckimpulse aufgezeichnet. Im einzelnen sind hierzu die Rechteckimpulse R7, RH und R9 notwendig. Für die Ablenkspannung Ux nach F i g. 2 d werden die Rechteckimpulse R10, R 11 und R 12 benötigt. Da R 11 in seiner Amplitude genauso groß ist wie Λ12 und das zur Erzeugung der Ablenkspannung Ux dienende Filter zur Zeit t_c (Ende des Impulses RIi) gerade eingeschwungen ist, steigt die Spannung trotz des nachfolgenden Impulses R 12 nicht mehr an und fällt auch nicht ab. Wäre bereits vor Eintreffen des Impulses R12 das Filter auf die Amplitude des Impulses RIi eingeschwungen, so würde die Breite des waagerechten Teiles der Ablenkspannung Ux größer sein als die Grund-Pulsdauer T, so daß die Zeitdauer waagerecht verlaufender Ablenkspannungen nicht exakt einstellbar wäre. Umgekehrt würde bei größerer Einschwingzeit als der Grund-Pulsdauer T zum Zeitpunkt t_c das Filter noch nicht eingeschwungen sein, so daß noch während des Rechteckimpulses R 12 ein Spannungsanstieg auftreten würde, der ebenfalls einen waagerechten Verlauf der Kurve Ux während einer fest vorgegebenen Zeit T nicht zulassen würde.

In Fig. 3 ist das Blockschaltbild eines gemäß der Erfindung aufgebauten Zeichengenerators für die Ablenkgrößen gezeigt. Die für die Darstellung der verschiedenen Zeichen benötigten Rechteckimpulsfolgen sind in einer Zeichen-Speichermatrix ZM programmiert. Die Ansteuerung der Zeichenmatrix ZM kann z. B. von einem Rechner RE erfolgen. Die Ausgänge dieser Zeichen-SpeichermatrixZM sind zu einer UND-Gatter-Matrix DM geführt, welche von einem Zähler ZL angesteuert wird. Der Bereich, bis zu dem dieser Zähler zählen kann, hängt davon ab, wie komplizierte Zeichen geschrieben werden müssen. Für die Darstellung des gesamten Alphabets sowie der Ziffern 0 bis 9 und einiger Hilfsgrößen, wie Klammern, Punkte, Striche und Pfeile, genügt ein Zähler, der 16 Zählschritte durchführen kann. Die Auslösung des Zählers ZL erfolgt z. B. auf einen Befehl vom Rechner RE hin von einem Impulsgeber JG durch einen Steuerimpuls. Ferner ist mit dem Zähler ZL ein Taktgenerator TG verbunden, dessen Takt den Zähler synchronisiert. Die Ausgänge der UND-Gatter-Matrix DM sind zu bistabilen Multivibratoren Mx\, MxI; My \, /V/v2 und Mh geführt. Den Multivibratoren Mx 1 und Mx2 ist ein Digital-Analogwandler UAx, den Multivibratoren Mx\ und MyI ein Digital-Analogwandler DAy nachgeschaltet. Auf diese Digital-Analogwandler folgen die der Verformung der Rechleckimpulse dienenden Filter Fx bzw. Fy. Dem der Bildung der Helltastspannungen dienenden bistabilen Multivibrator Mh ist eine Zeitverzögerungseinrichtung ZV nachgeschaltet.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung nach F i g. 3 wird im foigenden auf Fig. 4 Bezug genommen, wo der Impulsplan der Anordnung für die Erzeugung der Ablcnkgröße Uy nach Fig. Ic dargestellt ist. Von dem Taktgeber TG wird eine Reihe schmaler Nadelimpulse ausgegeben, die dem Zähler ZL zugeführt werden. Durch den vom Rechner RE über den Impulsgeber angestoßenen Zähler ZL werden diese in Rechteckimpulse uingeformt, die zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgen und

^aIle 8^leiche Amplituden und eine Pulsdauer von , haben. An den zwei Eingängen der bistabilen Multivibratoren MyI und My 2 erscheint nun je nach der Ansteuerung der Buchstaben-Speichermatrix ZM, d. h. je nach dem gewünschten Zeichen, eine bestimmte Impulsfolge, die von den vom Zähler Z.L bereitgestellten Impulsen abgeleitet ist. Im folgenden werden zur Vereinfachung der Darstellung nur die den bistabilen Multivibratoren My 1 und My 2 ziigeführten Impulse betrachtet. Der erste zu den MuI-tivibratoren MyI bzw. My2 gelangende Impuls erregt diesen so lange, bis er durch den nächstfolgenden Impuls zurückgestellt und durch den übernächsten Impuls wieder angeregt wird usw. Auf diese Weise lassen sich an den Ausgängen der bistabilen Multivibratoren My 1 und My 2 Rechteckimpulse erzeugen, deren Grund-Pulsdauer T bzw. ein ganzzahliges Vielfaches dieser Zeit T beträgt. Im vorliegenden Beispiel werden vom Multivibrator MyI drei Impulse, vom Multivibrator My 2 ein Impuls jeweils der Zeitdauer T erzeugt.

Da mit einem einzigen bistabilen Multivibrator die Erzeugung unterschiedlicher Amplituden noch nicht möglich wäre, sind je Ablenkgröße jeweils zwei bistabile Multivibratoren MxI, Mx2 bzw. MyI, MyI vorgesehen. Für einfache Zeichendarstellungen, welehe unterschiedliche Amplituden der Ablenkgrößen nicht erforderlich machen, würde dementsprechend eventuell je Ablenkgröße Ux und Uy ein einziger Multivibrator genügen. Die Eingänge der DigitalAnalogwandler,Z>/4;t und DAy sind mit Wertigkeiten belegt. Dies bedeutet,- daß je nachdem, welche Wertigkeit der Eingangs-Anschluß El, E2 hat, eine größere oder eine kleinere Ausgangsspannung vom Digital-Analogwandler erzeugt wird. Ist nur der Eingang£l belegt, entsteht am Ausgang eine Amplitude/1, ist nur der Eingang £2 belegt, entsteht ein Ausgangsimpuls 2/1, und sind schließlich £1 und £2 gleichzeitig belegt, so hat der Ausgangsimpuls eine Amplitude von 3/1. Die am Ausgang der Digital-Analogwandler DAx bzw. DAy zur Verfugung stehenden Rechteckimpulse werden den Filtern Fx bzw. Fy zugeführt, welche die Verformung der Rechteckimpulse in etwa cosinusförmige Größen bcwirken. Beide Filter Fx und Fy werden zweckmäßig gleich ausgebildet und sollen vorteilhaft auch die gleiche Laufzeit und die gleiche Einschwingzeit auf-

weisen. Eine besonders günstige Annäherung an cosinusförmige Ablenkgrößen läßt sich erreichen, wenn die Filter /\v und Fy als Gaußsche Tiefpaßfilter ausgebildet sind, wobei sich besonders eine aus fünf Blindwidersländen (zwei Querkapazitäten, drei 5 Längsinduktiviläten) aufgebaute Schaltungsanordnung bewährt hat.

Neben der Erzeugung der Ablenkgrößen kann die UND-Gatter-Matrix vorteilhaft auch zur Gewinnung der Helltastspannungen herangezogen werden. Dabei ist. da sowohl die Ablcnkspannungcn als auch die Helltastspannungen vom gleichen Taktgenerator TG abgeleitet werden, eine genaue Zuordnung von Helltastspannungen einerseits und Ablenkspannungen andererseits möglich. Da die Ablenkspannungen durch die Filter Fx und Fy eine Laufzeitverzögerung um eine Zeit τ erfahren, muß durch die Zeitverzögerungseinrichtung ZV für die Helltastspannungen ebenfalls eine Zeitverzögerung um den Wert τ herbeigeführt werden, wodurch der Beginn der Ablenkgrößen und der Beginn der Helltastspannungen jeweils wieder genau zusammenfällt. Die am Ausgang der Zeitverzögerungseinrichtung ZK zur Verfugung stehende Helltastspannung ist im gestrichelten Teil der Kurve Uy gleich Null.

In Fig. 5 sind ergänzend die Ablenkgrößen für eine Reihe von Buchstaben dargestellt, wobei die Kurven ausgezogen gezeichnet sind, solange die Helltastung vorgenommen wird.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Gewinnung von Ablenkgrößen, die zur zumindest teilweise kontinuierlichen Wiedergabe von lesbaren Zeichen auf dem Schirm einer Elektronenstrahlröhre dienen, wobei die Amplitudenänderungcn der Ablenkgrößen die Gestalt phasenverschobener Cosinusimpulse gleicher Pulsdauer und damit gleicher Frequenz aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Ablenkgrößen (Ux, Uy) von Rcchteckiinpulsen mit einer bestimmten Grund-Pulsdauer (T) oder ganzzahligen Vielfachen diescr Grund-Pulsdauer (A-T) ausgegangen wird, die je einem Filter (Fx, Fy) zugeführt und durch dieses so verändert werden, daß die Anstiegsund Abfallflanken einen cosinusförmigen Verlauf aufweisen, und daß die beiden Ablenkgrößen zugeordneten Filter ohne Berücksichtigung der Laufzeit in einer Zeit auf den Höchstwert der angelegten Spannung einschwingen, welche gleich der Grund-Pulsdauer (T) ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Darstellung der Zeichen benötigte Hell.tastspannung von einem Taktspannungsgeber erzeugt wird, von dem zugleich auch die für die Ablenkgrößen benötigten Rechteckimpulse abgeleitet werden, und daß die Helltastspannung um eine der Laufzeit der Filter (τ) entsprechende Zeit gegenüber den zugehörigen Ablenkgrößen verzögert wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Ablenkgrößen Rechteckimpulse mit unterschiedlichen Amplituden verwendet werden, wobei die größeren Amplitudenwerte ganzzahlige Vielfache des kleinsten Amplitudenwertes sind.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Filter (Fx, Fy^) beide Ablenkgrößen (Ux, Uy) um die gleiche Laufzeit verzögert werden.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter (Fx, Fy) als Gaußsche Tiefpaßfilter ausgebildet sind.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Filter aus fünf Blindwiderständen aufgebaut ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine UND-Gatter-Matrix (DM) vorgesehen ist, die von einer mit einer Zeichen-Wahleinrichtung zusammenarbeitenden Zeichen-Speichermatrix (ZM) und von einem von einem Taktgenerator (TG) gesteuerten Zähler (ZL) angesteuert wird, daß an die Ausgänge der UND-Gatter-Matrix (DM) je Ablenkgröße mindestens ein bistabiler Multivibrator (Mx. My) angeschaltet ist, daß die Ausgänge der zu den Ablenkgrößen gehörenden bistabilen Multivibratoren (Mx, My) zu einem der Erzeugung von Amplitudenstufen dienenden Digital-Analogwandler (DAx, DAy) geführt sind, dessen Ausgänge mit dem zu der entsprechenden Ablenkgröße gehörenden Filter (Fx, Fy) verbunden sind.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an einem weiteren Ausgang der UND-Gatter-Matrix (DM) ein der Erzeugung der Helltastspannungen dienender bistabiler Multivibrator (Λ/Λ) angeschaltet ist, dem eine Zeitverzögerungseinrichtung (ZV) nachgeschaltet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen