DE1549875C - Schaltung zum Schreiben von Limenbe standteilen unterschiedlicher Lange mit kon stanter Geschwindigkeit durch einen Elektro nenstrahl einer Kathodenstrahlrohre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Schreiben

»5 von mehreren geraden Linienbestandteilen unterschiedlicher Länge mit konstanter Geschwindigkeit durch einen Elektronenstrahl einer Kathodenstrahlröhre mit mindestens einem aus mehreren parallelen Stufen bestehenden, den Koordinatenwert eines End-

3" punktes des Linienbestandteiles in digitaler Form aufnehmenden Koordinaten-Register und mit einem am Register angeschlossenen Digital-Analog-Umsetzer aus mehreren parallelen, durch je einen Kondensator überbrückten Transistorverstärkern, deren Ausgangsklemme mit je einem Bemessungswiderstand in Reihe an einem gemeinsamen Anschlußpunkt einer Treiberschaltung des Ablenkjoches der Kathodenstrahlröhre liegt.
Aus der belgischen Patentschrift 663 893 ist eine Schaltung bekannt, von der gerade Linienstücke unterschiedlicher Länge mit einer konstanten Geschwindigkeit auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre zur Schau gestellt werden. An ihrem Eingang weist sie einen Parallel-Serien-Umsetzer auf, dem zugleich mehrere Meßwerte in analoger Form zugeführt werden und der diese Werte zeitlich nacheinander einem numerischen Umformer zuleitet. Der letztere überführt den gerade ankommenden, analogen Meßwert in eine binäre Ziffernfolge, die über mehrere parallele Leitungen und ein Verzögerungsglied zu einem Digital-Analog-Umsetzer herangeführt wird, dessen analoges Ausgangssignal über einen Verstärker in die Ablenkwicklungen der Kathodenstrahlröhre eintritt und den Strahl auf einen dem ersten Meßwert entsprechenden Punkt einstellt. Der numerische Umformer ist außerdem mit einem Subtraktionsregister verbunden, in dem aus zwei aufeinanderfolgenden Meßwerten in digitaler Form die elektrischen Differenzsignale gebildet werden, die zu einem Zwischenspeicher weitcrgegeben werden. Dieser Zwischenspeicher steht mit einem Schieberegister in Verbindung, das den Inhalt des Zwischenspeichers so oft verschiebt, bis in seiner ranghöchsten Stufe ein 1-Signal erscheint. Die Anzahl der Verschiebungen wird in einem Zähler festgehalte.n und einem Wähler übermittelt, der entsprechend der im Zähler vorhandenen Zahl eins von zahlreichen parallelen Toren öffnet, sobald diesem ein Rechteckimpuls zugeführt wird, dessen Länge von einem Fre-

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quenzteiler entsprechend der im Zähler festgehaltenen Digital-Analog-Umsetzers auf den Anfangspunkt des Zahl eingestellt ist. Mit den Ausgangsklemmen des nächsten zu schreibenden Linienbestandteiles einge-Zwischenspeichers ist über mehrere parallele Leitungen stellt wird. Diese Totzeitspanne ist für den eigentlichen ein Sägezahn-Generator verbunden, der von der Vor- sichtbaren Schreibvorgang eines Linienzuges, der aus derflanke des vom Frequenzteiler kommenden Recht- 5 zahlreichen aneinander anschließenden Linienbestandeckimpulses eingeschaltet und von dessen Rückflanke teilen besteht, völlig verloren. Darüber hinaus muß auf Null zurückgestellt wird. Die Ausgangsklemme des der Strahl an der Helligkeitselektrode innerhalb dieser Sägezahn-Generators ist mit der Ausgangsklemme des Totzeitspanne unterdrückt werden, da er bei der RückDigital-Analog-Umsetzers verbunden und liegt daher stellung des Sägezahn-Generators und der daraufauch über den Verstärker an den Ablenkwicklungen io folgenden Einstellung des Strahls auf den Anfangsder Kathodenstrahlröhre. Im Augenblick der Ein- punkt des nächsten Linienbestandteiles springt und schaltung des Sägezahn-Generators befindet sich der dieses Springen unsichtbar bleiben muß. Aus diesem Kathodenstrahl an dem dem ersten Meßwert ent- Grunde wird der Anschaltimpuls des Sägezahn-Genesprechenden Punkt des Röhrenschirms, der zuvor rators auch der Helligkeitselektrode der Röhre zugedurch das Ausgangssignal des Digital-Analog-Um- 15 leitet, um den Strahl sichtbar zu machen, und der setzers festgelegt wurde, läuft nun mit einer gleich- Rückstellimpuls zur Unterdrückung des Strahls beförmigen, durch die konstante Neigung der Sägezahn- nutzt.

Spannung vorgegebenen Geschwindigkeit los und er- Diese mit der Anwendung eines Sägezahn-Genezeugt dabei das zu schreibende Linienstück. Die Länge rators verknüpften Mängel und Nachteile sind bereits dieses Linienbestandteiles, also der Ort seines End- 20 bei einer Schaltung gemäß einem eigenen, älteren punktes auf dem Röhrenschirm, ist durch die Rück- Vorschlag (deutsche Offenlegungsschrift 1 774 924) flanke des Rechteckimpulses, also durch denjenigen beseitigt. Bei dieser Schaltung wird der Koordinaten-Zeitpunkt gegeben, in dem der Sägezahn-Generator wert des Anfangspunktes des zu schreibenden Linienabgeschaltet und auf Null zurückgestellt wird. Damit bestandteiles in digitaler Form in mehrere parallele auf dem Röhrenschirm die Rückstellung des Sägezahn- 25 Stufen eines Koordinaten-Registers eingelassen. Jeder Generators und die Einstellung des Strahls vom Digi- Registerstufe ist ein Transistorverstärker nachgetal-Analog-Umsetzer auf den Anfangspunkt des schaltet, der durch einen Kondensator überbrückt ist nächsten zu schreibenden Linienbestandteiles nicht und mit einem Bemessungswiderstand in Reihe liegt, sichtbar werden, wird der Elektronenstrahl erst von Die andere Klemme aller parallelen Bemessungswiderder Vorderflanke des Rechteckimpulses eingeschaltet 30 stände liegt an einem gemeinsamen Anschlußpunkt, und anschließend von der Rückflanke an der Hellig- der den Eingang einer Treiberschaltung bildet, die an keitselektrode unterdrückt und abgeschaltet. Die einer Ablenkeinrichtung des Elektronenstrahls ange-Rückfianke löscht somit nicht nur den Strahl und den schlossen ist. Die Schaltung zwischen den parallelen Sägezahn-Generator, sondern auch den Zwischen- Ausgängen des Koordinaten-Registers und der Treiberspeicher, das Subtraktionsregister und den Zähler, da- 35 schaltung kann in ihrer Gesamtheit als Digital-Analogmit von diesen die Zeitfestsetzung zum Schreiben des Umsetzer betrachtet werden, der die ins Koordinatennächsten Linienbestandteiles vorbereitet werden kann. Register eingespeisten digitalen Signale in ein einziges

In dieser bekannten Schaltung stellt der Sägezahn- analoges Signal umwandelt, das zur Ablenkeinrichtung

Generator diejenige Vorrichtung dar, die die gleich- der Kathodenstrahlröhre gelangt. Der jedem Tran-

förmige Zunahme der auf die Ablenkeinrichtung der 40 sistorverstärker zugeordnete Kondensator übernimmt

Kathodenstrahlröhre einwirkenden elektrischen Größe, die Funktion eines Schalters, der den Verstärker inner-

also der Spannung oder des Stromes und damit die halb derselben Zeitspanne vom Sperrzustand in die

gleichförmige Geschwindigkeit und Helligkeit der zu Sättigung oder umgekehrt umschaltet. Sobald in das

schreibenden Linienbestandteile bewirkt. Koordinaten-Register der nächste Koordinatenwert in

Ein wesentlicher Nachteil der Anwendung des Säge- 45 digitaler Form eingegeben wird, werden einige seiner

zahn-Generators ist die Erzeugung und Zuführung des Stufen umgeschaltet, was zur Folge hat, daß der

An- und Abschalt- bzw. Rückstellimpulses zu den den nachgeschalteten Transistorverstärker verlassende

passenden Zeitpunkten. Der Anschaltimpuls muß Strom innerhalb der fest vorgegebenen Zeitspanne mit

nämlich in demjenigen Augenblick am Sägezahn- einer gewissen Neigung um einen gewissen konstanten

Generator erscheinen, in dem das Ausgangssignal des 50 Betrag zu- oder abnimmt. Dementsprechend ändert

Digital-Analog-Umsetzers gerade den Strahl auf den sich auch das vom gesamten Digital-Analog-Umsetzer

Anfangspunkt des zu schreibenden Linienbestand- abgegebene, analoge Signal um den Unterschiedsbetrag

teiles eingestellt hat. Sein Abschalt- bzw. Rückstell- zwischen dem bisherigen und dem neu eingespeisten

impuls muß in dem Augenblick auftreten, in dem der Koordinatenwert.

Strahl gerade den gewünschten Endpunkt des ge- 55 Die Funktion des Sägezahn-Generators der aus der schriebenen Linienbestandteiles erreicht. Der zeitliche belgischen Patentschrift 663 893 bekannten Schaltung Abstand zwischen diesen beiden Impulsen muß genau wird bei der Schaltung nach der älteren eigenen Aneingestellt werden, damit der Linienbestandteil auf dem meldung von einfachen Kondensatoren innerhalb des Schirm die richtige Länge erhält. Der zu diesem Zweck Digital-Analog-Umsetzers übernommen. Aus diesem notwendige apparative Aufwand ist erheblich, wie das 60 Grunde braucht ihre Funktion nicht von einem geSchieberegister, der Zähler, der Wähler, die zahl- trennt erzeugten und zugeführten Anschaltimpuls in reichen Torschaltungen, der Frequenzteiler und die Gang gesetzt zu werden, sondern die Aufnahme eines dem letzteren zugeordnete Impulsquelle zeigen. Nach- neuen Wertes in digitaler Form in die Stufen des teilig ist ferner die notwendige Totzeitspanne zwischen Koordinaten-Registers, mit der eine Umschaltung zudem Auftreten des Rückstellimpulses am Sägezahn- 65 mindest einiger Stufen verknüpft ist, liefert die nötigen Generator und dem Erscheinen des nächsten An- Anschaltimpulse an den Digital-Analog-Umsetzer, schaltimpulses, in der der Sägezahn-Generator zurück- Der Abschaltimpuls, von dem der Sägezahn-Generator gestellt und der Strahl durch das Ausgangssignal des der bekannten Schaltung zurückgestellt wird, ist bei

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der vorgeschlagenen Schaltung überflüssig, da die setzers. Mit dem summierenden Widerstand, an dem Kondensatoren nach einer fest vorgegebenen Zeit- die den Elektronenstrahl ablenkende Spannung abgespanne ihre Funktion einbüßen. Da diese Zeitspanne griffen wird, liegt eine Induktivität in Reihe, zu der konstant ist und die Kondensatoren innerhalb des zwei entgegengesetzt gepolte Transistoren parallel anDigital-Analog-Umsetzers parallel liegen, werden Li- 5 geschlossen sind. Wenn sich der an der Eingarigsnrenstücke unterschiedlicher Länge in gleichen Zeiten klemme eintretende Strom sprungartig um einen vorgeschrieben, was zur Folge hat, daß lange Linienstücke gegebenen Betrag ändert, so steigt die am summierenzu dunkel und kurze zu hell geschrieben werden, wobei den Widerstand abgreif bare Spannung linear an, wosie in sich eine konstante Helligkeit zeigen. Die Ein- bei der Stromanstieg oder -abfall durch das Verhältsparung der Vorrichtungen zur Erzeugung und Zu- io nis V_eb/L (Emitter-Basis-Spannung des betreffenden führung der An- und Abschaltimpulse zum Sägezahn- Transistors zur Größe der Induktivität) bestimmt ist. Generator (bei der bekannten Schaltung) und die Be- Diese in ihrem Aufbau recht einfache Schaltung beseitigung der Totzeitspanne zwischen dem Auftreten sitzt mehrere Mängel. Durch den summierenden Widerdes Abschaltimpulses und dem des nächsten Anschalt- stand fließen auch die Basisströme der beiden Tranimpulses hat also von Linienstück zu Linienstück sich 15 sistoren und rufen beim Einschalten einen Spannungsändernde Helligkeitsstufen zur Folge. Damit beim sprung an diesem Widerstand hervor, der als Sprung vorgeschlagenen Gegenstand jedoch alle Linienstücke des Elektronenstrahls auf dem Röhrenschirm zu sehen unabhängig von ihrer Länge mit derselben Helligkeit ist. Dieser Mangel kann dadurch beseitigt werden, daß zur Schau gestellt werden können, wird die Hellig- man Darlingtonsche Transistorpaare anwendet und keitselektfode der Kathodenstrahlröhre gleichzeitig 20 zusätzlich den Wert L der Induktivität abändert, um von digitalen Signalen, über einen weiteren Digital- die gewünschte Strahlgeschwindigkeit für den neuen Analog-Umsetzer gesteuert. Diese Signale werden als Wert V_eb der Emitter-Basis-Spannung beizubehalten. Intensitätsbits gemeinsam' mit der Information über Außerdem werden infolge der anliegenden Emitterdie X- und F-Koordinate des Endpunktes des zu Basis-Spannung Veb in der Induktivität leicht Wirbelschreibenden Linienstückes in einer Zeichenmatrix her- 25 ströme hervorgerufen, die ebenfalls als Sprungspanvorgerufen, die aus einer 8 · 8-codierten Diodenmatrix nung am summierenden Widerstand in Erscheinung bestehen kann, deren Spalten die X- und Γ-Koordi- treten. Zur Behebung dieses Fehlers wird der Induknaten und die Intensitätsinformation für die Ausbil- tivität eine Sekundärwicklung zugeordnet, an die eine dung des speziellen Linienstückes enthalten. In der Kompensationsspannung angelegt wird (»Electronic Schreibperiode wird eine gewählte Zeichenmatrix durch 30 Engineering«, Juni 1966, S. 356).
ein 8phasiges Zeitwerk mit Hilfe von Impulsen abge- Um bei dieser bekannten Schaltung die gewünschte fühlt. Diese 8 Phasen des Zeitwerkes liefern der Reihe Strahlgeschwindigkeit einzustellen, muß die Größe nach an die 8 Spalten der Diodenmatrix je einen Im- eines Schaltungselementes, nämlich der Induktivität, puls. Wenn die X-, Y-Ablenkinformationen für ein abgeändert werden.

Linienstück in das entsprechende Koordinaten-Regi- 35 Ferner ist ein Impulsverstärker bekannt, der als

ster eingeschleust und den Digital-Analog-Umsetzern Leitungstreiber zur Übertragung von digitalen Infor-

zugef ührt werden, werden die zugehörigen Intensitäts- mationen zwischen einem Rechenautomaten und einem

signale dem Gitter der Kathodenstrahlröhre aufge- peripheren Gerät in beiden Richtungen benutzt wird,

prägt. Insbesondere muß die Anstiegs- und Abfallzeit inner-

Wie an sich bekannt ist, hängt bei einer Kathoden- 40 halb sehr enger Toleranzen liegen. Diese Anstiegs- und

strahlröhre die Intensität, bei der die Zeichen auf dem Abfallzeit (Neigung) des Ausgangssignals wird von

Schirm erscheinen, von der Spannung am Steuergitter dem an den Eingangsklemmen auftretenden Signal be-

der Röhre ab; die Beziehung ist jedoch nicht linear. herrscht (USA.-Patentschrift 3 192 403).

Wenn von der Schaltung nach dem eigenen, älteren Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die für

Vorschlag die Linienstücke tatsächlich eine gleich- 45 eine Steuerung der Helligkeitselektrode vorgesehenen,

förmige Helligkeit erhalten, so ist wegen der genannten, digitalen Signale zur Steuerung der Funktionszeit-

nicht linearen Beziehung diese gleichförmige Hellig- spanne der Kondensatoren der Transistor-Verstärker

keit nur bei einer festen Gittervorspannung erzielbar. in dem dem Koordinaten-Register nachgeschalteten

Sobald der Bedienende durch eine Änderung der Digital-Analog-Umsetzer auszunutzen, damit die HeI-

Gittervorspannung dem gesamten Zeichenbild eine 50 ligkeitselektrode zur Aufzeichnung der Linienstücke

stärkere Helligkeit erteilen möchte, sind die von den eines Zeichens weder gesteuert noch zwischenzeitlich

gespeicherten Intensitätsbits hervorgerufenen Span- abgeschaltet zu werden braucht,

nungsunterschiede nicht mehr an die neu eingestellte Diese Aufgabe wird für die eingangs definierte

Grundhelligkeit angepaßt, wodurch sich die Linien- Schaltung zum Schreiben der Linienbestandteile erfin-

stücke eines Zeichens von unterschiedlicher Länge 55 dungsgemäß dadurch gelöst, daß an die Eingänge aller

wieder in ihrer Helligkeit unterscheiden und die parallelen Transistor-Verstärker zusätzlich zu den

Zeichen nicht mehr einwandfrei zur Schau gestellt jeweiligen digitalen Signalen zwei entgegengesetzte

werden. Signale gleicher Größe von einer als Digital-Analog-

Bei einer weiteren bekannten Schaltung (»Electronic Umsetzer wirkenden Spannungs- bzw. Stromregler-Engineering«, Juni 1966, S. 354 bis 359), von der eine 60 schaltung aus herangeführt werden, deren Eingangssichtbare Linie in der X- oder F-Koordinate von signale in digitaler Form die erwünschte Neigungsgleichförmiger Intensität auf den Schirm der Katho- änderung des vom Transistor-Verstärker abzugebendenstrahlröhre gezeichnet werden kann, wird in Ab- den Stromes im Verhältnis zur Länge des zu schreibenhängigkeit von einer stufenweisen Änderung des ein- den Linienstückes darstellen, um konstante Neigungsgehenden X- oder 7-Koordinatenwertes die Spannung 65 werte zu erhalten.

an einem summierenden Widerstand linear geändert. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der

Die Eingangsklemme dieser Schaltung liegt an mehre- Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher

ren parallelen Leitungen eines Digital-Analog-Um- beschrieben. Es zeigt

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F i g. 1 das System nach dem eigenen älteren Vor- werden aus der Zeichenmatrix 1-2 auf die beiden

schlag zur Einstellung der Z7-Koordinaten und zur Stufen des Intensitätsregisters 1-8 gelegt. Die eine

Intensitätssteuerung beim Aufzeichnen eines Zeichens Stufe speichert das unbedeutendere Bit und steuert

auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre, eine Einzelschaltung 1-38. Die Einzelschaltungen zur

F i g. 2 die Art und Weise, wie die erfindungsgemäße 5 Intensitätssteuerung bestehen aus Verstärkern ohne Schaltung zwecks Steuerung der Strahlintensität die parallelgeschaltetem Kondensator. Die Einzelschalkonstante Schreibgeschwindigkeit erzielt, tung 1-38 liefert einen Strom / an einen Widerstand

Fig. 3 die Anwendung der erfindungsgemäßen 1-40. Die zweite Stufe steuert eine Einzelschaltung 1-44

Schaltung für einen Vektorgenerator, und bewirkt einen Strom 2/in einem Widerstand 1-46.

F i g. 4 ein ausführliches Schaltbild einer Einzel- io Die Signale für die Intensität werden an einem Ende

schaltung, die als Transistorverstärker arbeitet, des Widerstandsnetzwerkes zusammengeführt, und

Fig. 5 einen Spannungsregler zur Erzeugung der der summierte Strom aus / und/oder 2/ fließt dann

Versorgungsspannungen für die Einzelschaltung der durch einen Treiber 1-48, der über einen Leiter 1-50

F i g. 4, dem Gitter der Kathodenstrahlröhre eine Spannung

F i g. 6 einen Stromregler, der mit der Einzelschal- 15 zuführt, die die Strahlintensität steuert,

tung nach F i g. 4 zusammenarbeitet, F i g. 2 zeigt hingegen, wie die erfindungsgemäße

Fig. 7a und 7b einen Negator und seine züge- Schaltung zwecks Steuerung der Strahlintensität eine

hörigen Ein- und Ausgangsspannungen, konstante Schreibgeschwindigkeit erzielt. Die Z-Aus-

F i g. 8 einen Neigungsdetektor zur Wahrnehmung, gangssignale einer Zeichenmatrix 2-2 werden Stufen

wann ein Zeichenbestandteil vervollständigt ist und 20 2-4, 2-6 und 2-8 des Z-Koordinatenregisters zuge-

ein neuer Bestandteil begonnen werden kann, leitet. An diese Stufen ist je eine Einzelschaltung 2-10,

Fig. 9 a und 9 b die Einzelheiten des Neigungs- 2-12 bzw. 2-14 angeschlossen, die ausführlich in F i g. 4

detektors und die ihm zugeordneten Signale, wiedergegeben ist und für die kein Elementenschutz

F i g. 10 a das an einem Zeichenplatz auf dem Schirm beansprucht wird. Jeder Einzelschaltung ist ein Widergeschriebene Zeichen Q und 25 stand nachgeschaltet. Die Ausgangssignale dieser

Fig. 10 b ein Weg-Zeit-Diagramm des Strahls beim Widerstände werden zusammengeführt und auf einen

Schreiben des Zeichens Q, in dem die unterschiedlichen Stromtreiber 2-16 gegeben. Die soweit beschriebene

Strahlgeschwindigkeiten beim Betrieb des vorge- Schaltung der F i g. 2 arbeitet in ähnlicher Weise wie

schlagenen Systems aus unterschiedlichen Neigungen die entsprechende Schaltung der Fig. 1. Von der

der gestrichelten Kurve erkennbar sind. 3° Zeichenmatrix 2-2 werden jedoch drei Intensitätsbits

In Fig. 1 ist das bereits vorgeschlagene System zu Verstärkern 2-18, 2-20 und 2-22 geleitet. Jedesmal

(deutsche Offenlegungsschrift 1 774 924) zur Einstel- wenn ein Intensitätsbit in einer Leitung 2-19 auftritt,

lung der Z, F-Koordinaten und zur Intensitätssteuerung gibt der Verstärker 2-18 ein Signal an eine Leitung 2-24

zu sehen. In einer Zeichenmatrix 1-2 werden digitale ab. Entsprechendes gilt für die Verstärker 2-20 und

Signale erzeugt, die den Ort des Strahls längs der Z- 35 2-22, wenn ein Intensitätsbit in einer Leitung 2-21 bzw.

und Γ-Achse des Zeichenplatzes auf dem Bildschirm 2-23 erscheint. Die Kombination der acht möglichen,

und die Bits wiedergeben, die die Intensität des Strahls aus den Verstärkern 2-18, 2-20 und 2-22 kommenden

darstellen. Die drei Bits, die die Z-Koordinate des Signale gelangt in eine Spannungsreglerschaltung 2-30,

Strahls angeben, werden in drei Registerstufen 1-4, die die ihre Signale über Leitungen 2-32 und 2-34 an die

zur F-Koordinate gehörigen Bits in den drei Stufen 40 Einzelschaltungen 2-10, 2-12 und 2-14 weitergibt. Das

eines Registers 1-6 und die beiden die Strahlintensität Signal in der Leitung 2-32 ist bezüglich eines vorge-

wiedergebenden Bits in den beiden Stufen eines Regi- gebenen Pegels eine veränderliche, positive Span-

sters 1-8 gespeichert. Es werden zwei identische, drei nung +E und das Signal in der Leitung 2-34 eine

Bits verarbeitende Schaltungen 1-10 und 1-12 benutzt, jeweils gleich große, jedoch negative Spannung —E.

um den Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre in 45 Mit diesen den Einzelschaltungen zugeführten Span-

der X- und Y-Richtung abzulenken; die Einzelschal- nungen wird die Neigung des von ihnen hervorge-

tung für jeden Bitkanal besteht aus einem Transistor- rufenen Stromverlaufes konstant gehalten,

verstärker mit parallelgeschaltetem Kondensator. Jede An Hand der Fig. 10 a und 10 b sei dies näher dar-

Einzelschaltung liefert an die betreffenden Ablenk- gestellt. Bei dem eingangs erläuterten, vorgeschlagenen

spulen (Joche) kleine Stromschritte, die den Werten 50 System ist beispielsweise zur Aufzeichnung eines

aus den X, Γ-Koordinaten-Registern proportional sind. Zeichens β (Fig. 10 a) der Linienzug, vom Punkt

Es erfolgt also eine Digital-Analog-Umsetzung. χ = 3, y = 2 beginnend, in Pfeilrichtung zu durch-

Beispielsweise würde das Ausgangssignal der unbe- laufen. Von Eckpunkt zu Eckpunkt des Zeichens wird deutendsten Stuf e, die das Bit X₁ speichert, eine Einzel- je eine Zeiteinheit benötigt; vgl. Fig. 10 b. Die geschaltung 1-16 steuern, deren aktives Signal ein Strom/ 55 strichelten Linien in F i g. 10b zeigen den jeweils erin einem Widerstand 1-18 ist. Die nächstbedeutsamere forderlichen Stromverlauf im Z-Joch, erzielt durch das Stufe steuert eine Einzelschaltung 1-22, deren Strom in Zusammenwirken der Verstärker mit ihren parallelgeeinem Widerstand 1-24 die Größe 2/ hat. Die dritte, schalteten Kondensatoren. Bei der Schaltung gemäß bedeutendste Stufe, die das Bit Z₃ speichert, steuert der Erfindung soll dagegen der Neigungswinkel der eine Einzelschaltung 1-28, deren aktives Ausgangs- 60 gestrichelten, schrägliegenden Linien konstant bleiben, signal in einem Widerstand 1-30 in der Größe 4/ er- damit der Strahl mit konstanter Geschwindigkeit scheint. Diese Signale für die Z-Werte werden an dem schreibt; es soll also die Linie AB in Fig. 10 b die einen Ende des Widerstandsnetzwerkes zusammenge- gleiche Neigung wie die Linie DE erhalten,
führt, und der summierte Strom fließt dann durch Zusammenfassend betrachtet, bilden die Einzeleinen Stromtreiber 1-32 und ein Ablenkjoch 1-34, das 65 schaltungen gemeinsam mit den Z-Koordinatendie Z-Ablenkung bewirkt. Registerstufen eine Vorrichtung, die eine konstante

Die Γ-Ablenkschaltung arbeitet in gleicher Weise. Neigung des Stromverlaufes bewirkt, der den Elek-

Die beiden Bits, die die Strahlintensität wiedergeben, tronenstrahl der Kathodenstrahlröhre bewegt. Die von

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der Zeichenmatrix gelieferten Intensitätsbits zeigen aus ihr austretenden Signals vorgeschrieben. Eine Ein-

demzufolge auch die Länge des Zeichenbestandteils an. gangsklemme 4-2 nimmt die Eingangssignale, eine

Die F-Koordinatensignale der Zeichenmatrix 2-2 wer- Klemme 4-4 die positive, sich ändernde Spannung -\-E

den 7-Registern zugeführt, die den ^-Koordinaten- und eine Klemme 4-6 eine negative, sich ändernde

Registern ähnlich sind. 5 Spannung — E auf. Über eine Leitung 4-8 und einen

In ähnlicher Weise, wie soeben beschrieben, können Bemessungswiderstand 4-10 werden die Signale aus der auch an Stelle der Intensitätsbits Winkelangaben ver- Schaltung abgeführt. Wie bereits beschrieben, ergibt wendet werden. Die Intensität des Elektronenstrahls sich der Endwert des Stromverlaufes in Abhängigkeit wird also in Abhängigkeit vom Winkel gesteuert, unter von der Länge des Zeichenbestandteils, während die dem gerade ein Vektor gezeichnet wird. Dieser Winkel io Neigung (oder die Anstiegs- bzw. Abfallzeit) diejenige wird in digitaler Form in einem Tangens-Register ge- Zeitspanne bestimmt, die zur Ausbildung des Bestandspeichert, dessen drei Stufen über Einzelschaltungen teils notwendig ist. Die Neigung des Stromverlaufes die Intensität konstant halten. wird dadurch konstant gehalten, daß die positiven und

Gemäß F i g. 3 können die Ausgangssignale der negativen Versorgungsspannungen -\-E und —E, die

Stufen des Tangens-Registers verwendet werden, um 15 über die Leitung 4-4 und 4-6 vom Spannungsregler

den Vektorgenerator z. B. nach der deutschen Auslege- herankommen, um vorgegebene kleine Beträge ge-

schrift 1 549 874 mit einer konstanten Schreibge- ändert werden. Um einer Vergrößerung der Neigung

schwindigkeit zu steuern. Die Ausgangsklemmen von entgegenzuwirken, also um die zur Ausbildung eines

drei Stufen 3-2, 3-4 und 3-6 des Tangens-Registers sind langen Bestandteils benötigte Zeitspanne zu ver-

mit einer Spannungsreglerschaltung 3-8 verbunden, 20 großem, werden die beiden Versorgungsspannungen

deren Signale über Leitungen 3-10 und 3-12 zu Einzel- gleichzeitig gesenkt. Um einer Verminderung der

schaltungen 3-14, 3-16, 3-18, 3-20 gelangen. Wie in Neigung entgegenzuwirken, also um das zum Schreiben

Verbindung mit F i g. 2 erklärt ist, ist das Ausgangs- eines kurzen Bestandteils nötige Zeitintervall zu ver-

signal der Spannungsreglerschaltung eine veränder- kürzen, werden gleichzeitig die beiden Versorgungs-

liche, positive bzw. negative Spannung +E, —E, mit 25 spannungen erhöht.

der der Verlauf des aus den Einzelschaltungen aus- Die zur Aufladung eines Kondensators 4-12 erfor-

tretenden Stroms reguliert wird. Die Eingangssignale derliche Zeit legt die Neigung der Ausgangsspannung

dieser Einzelschaltungen kommen aus den Stufen eines der Einzelschaltung fest. Der Kondensator ladet sich

als Stromverteilerschaltung bezeichneten Speichers. in einer Zeit t gemäß der Gleichung auf:

Da mit der erfindungsgemäßen Schaltung Zeichen- 30 q y

bestandteile unterschiedlicher Länge geschrieben wer- t ~ ,

den und da sich zufolge konstanter Neigung des I

Stromverlaufes somit die zum Schreiben jedes Bestand- worin C die Kapazität, V die Spannung, bis zu der der teiles benötigte Zeit ändert, darf, wie offensichtlich ist, Kondensator sich laden muß, was durch die Klemmein neuer Bestandteil erst dann gezeichnet werden, 35 diode 4-14 bestimmt wird, und / der an der Basis eines wenn die Zeit t für den vorhergehenden Bestandteil Transistors 4-16 auftretende Strom sind. Durch eine vergangen ist. Somit muß ein Schaltsignal den neuen Änderung der Steuerspannungen +E und — E an den Bestandteil einleiten, sobald der vorherige fertiggestellt Leitungen 4-4 und 4-6 verändert sich der Strom /, und ist. Dieses erfolgt mit einer Neigungsdetektorschaltung entsprechend der vorangehenden Beziehung ändert nach Fig. 8, die anspricht, sobald am Ende eines 40 sich auch die Ladezeit t. Wenn die Steuerspannungen Linienstückes die Stromänderung zu Null wird. +E und —E größer werden, nimmt der Strom / zu,

Die Verläufe der Ausgangsspannungen aller Einzel- und da die Ladezeit umgekehrt proportional zum schaltungen 8-2, 8-4, 8-6 und 8-8 stimmen überein, da Strom / ist, wird sie kürzer, was bedeutet, daß die die zugehörigen Steuerspannungen -\-E und — E in Neigung der Ausgangsspannung anwächst,
einer Leitung 8-10 bzw. 8-12 allen Einzelschaltungen 45 Wie bereits erwähnt, wählt der Spannungsregler parallel zugeführt werden. Fernerhin werden auch die (F i g. 2 und 3) mit Hilfe binär verschlüsselter Bits die Eingangssignale zu den Einzelschaltungen 8-4, 8-6 und passende positive und negative Versorgungsspannung 8-8 über je eine Leitung 8-14, 8-16 bzw. 8-18 auf ein +E und —E aus, mit der die Zeitspanne zur Ausbil-ODER-Glied 8-20 gelegt, dessen Signal in einer Lei- dung eines speziellen Zeichenbestandteils oder -vektors tung 8-22 zur Einzelschaltung 8-2 gelangt. Jedesmal 50 eingestellt werden muß. Die Spannungsreglerschaltung wenn eine Einzelschaltung 8-4, 8-6 oder 8-8 ein Signal nach F i g. 5 enthält komplementäre, symmetrisch geerhält und einen Stromverlauf mit einer gewissen Nei- schaltete Transistorpaare, die die Spannungsanteile ergung hervorbringt, empfängt die Einzelschaltung 8-2 zeugen, die der binären Potenzreihe der zugeführten ebenfalls ein Signal und beginnt eine Spannung zu er- Intensitätsbits proportional sind. Diese Bits sind digizeugen, die dieselbe Neigung aufweist. Dieses Aus- 55 tale Signale, die die Länge der Linienbestandteile in gangssignal wird über einen Transformator 8-24 auf sich enthalten. Aus den Verstärkern 2-18, 2-20 und einen Neigungsdetektor 8-26 gekoppelt, der über eine 2-22 der F i g. 2 oder aus den Stufen 3-2, 3-4 und 3-6 Leitung 8-28 ein Signal abgibt. Das letztere wird auf- der F i g. 3 kommen sie über Leitungen 5-2, 5-4 und rechterhalten, bis sich die Ausgangsspannung der 5-6 heran. Die Spannungen werden summiert und Einzelschaltung nicht mehr ändert. In diesem Zeit- 60 steuern die komplementären, treibenden Transistoren punkt kann das Signal der Leitung 8-28 als Schalt- 5-38, 5-40 des Spannungsreglers. Die Ausgangssignale signal verwendet werden, um die einen neuen Zeichen- sind den Binärwerten der Intensitätsbits analog und bestandteil wiedergebenden Signale in den Digital- werden gleichzeitig an die zugehörigen Spannungs-Analog-Umsetzer einzulassen. klemmen der X- und F-Einzelschaltungen gelegt; von

Nachfolgend werden Schaltungseinzelheiten erläu- 65 diesen wird ein Stromverlauf mit konstanter Neigung

tert. F i g. 4 ist ein Schaltbild einer Einzelschaltung, hervorgerufen, der somit die Zeitspanne zur Ausbil-

die der nach der USA.-Patentschrift 3 192 403 ähnlich dung des Zeichenbestandteils festlegt,

ist. Von dieser wird die Anstiegs- und Abfallzeit des Das Signal in der Leitung 5-2 wird der Basis eines

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Transistors 5-8 und außerdem einem Negator 5-10 zu- zelschaltung 6-2 gelegt. Somit laufen die Signale des geleitet, damit ein gleichzeitiges Schalten der korn- Transistors 6-8 über seine Isolierdiode 6-30 und den plementären Transistoren erfolgt. Somit sind die Bemessungswiderstand 6-32 zum Verbindungspunkt Transistoren 5-8 und 5-12 komplementär geschaltet zwischen den Dioden 6-34 und 6-36 der Einzelschal- und leiten beide gleichzeitig, wenn ein Signal in der 5 tung. Zum selben Punkt laufen auch die Ausgangs-Leitung 5-2 erscheint. Der positive Spannungsabfall an signale der Transistoren 6-16 und 6-24. Die Ausgangseinem Widerstand 5-14 nimmt zu, wenn ein Signal in klemmen der drei komplementären Transistoren sind der Leitung 5-2 auftritt, während zugleich der negative über Isolierdioden und Bemessungswiderstände an den Spannungsabfall an einem Widerstand 5-16 in der- Verbindungspunkt zwischen der Diode 6-36 und der selben Weise anwächst. Ein Transistorpaar 5-18 und io Basis des Transistors 6-38 angeschlossen.
5-20 arbeitet mit einem Negator 5-22 in derselben Die Größen der Bemessungswiderstände 6-32, 6-40 Weise zusammen, wie es für die Transistoren 5-8 und und 6-42 bilden eine geometrische Reihe, was auch bei 5-12 und den zugehörigen Negator 5-10 erläutert ist. den Widerständen 6-44, 6-46 und 6-48 der Fall ist. Ein drittes Transistorpaar 5-24 und 5-26 und ihr Somit hat der Widerstand 6-32 die Größe R, der Negator 5-28 wirken genauso zusammen. 15 Widerstand 6-40 die Größe R/2 und der Widerstand

Die Größen der Widerstände 5-14, 5-30 und 5-32 6-42 die Größe R/4. Daher ist der Spannungsabfall an bilden eine geometrische Reihe. Der Widerstand 5-14 allen Widerständen derselbe, aber wegen der unterhat die Größe R, der Widerstand 5-30 die Größe R/2 schiedlichen Größen ändert sich der durch den Wider- und der Widerstand 5-32 die Größe R/4. An der stand fließende Strom / entsprechend der bereits eranderen Seite der Spannungsreglereinheit hat der 20 läuterten Beziehung. Somit braucht die Schaltung der Widerstand 5-16 gleichfalls die Größe R, ein Wider- F i g. 6 im Gegensatz zur Schaltung nach F i g. 5 keine stand 5-34 die Größe R/2 undjein Widerstand 5-36 die großen Spannungsänderungen zu verarbeiten.
Größe R/4. Somit können die drei Paare komplemen- Ein Negator nach Fig. 7 a erhält entweder die tärer Transistoren in Abhängigkeit von den Eingangs- Spannung Ein = 0 oder eine positive Spannung Ein Signalen in den Leitungen 5-2, 5-4 und 5-6 acht unter- 25 = + V. Wenn seine Eingangsleitung 7-2 die Spannung schiedliche, komplementäre positive und negative Ein = 0 F führt, leitet der Transistor 7-4 und bewirkt, Spannungen +E und — E erzeugen. Die von den korn- daß die negative Spannung einer Quelle 7-6 vollständig plementären Transistoren des Spannungsreglers abge- an einem Widerstand 7-8 abfällt, wodurch an einer gebenen positiven Spannungen werden dem Treib- Ausgangsleitung 7-10 die Spannung E₀ = 0 auftritt, transistor 5-38 zugeführt, während die entsprechende 30 wie auch in F i g. 7 b dargestellt ist. Wenn in der Leinegative Spannung zum Treibtransistor 5-40 gelangt. tung 7-2 eine positive Spannung vorhanden ist, leitet Die verstärkten Ausgangssignale treten an den Be- eine Diode 7-12 diese zur Basis des Transistors 7-4, der lastungswiderständen 5-42 bzw. 5-44 auf. Somit wird dadurch gesperrt wird. Da somit kein Strom durch den über eine Leitung 5-46 die positive, sich ändernde Transistor 7-8 fließt, erscheint die volle negative Span-Spannung +E zu den Einzelschaltungen der Fig. 2 35 nung — Vder Quelle7-6 an der Ausgangsleitung7-10. und 3 geführt, während über eine Leitung 5-48 die ent- Von einer Diode 7-14 wird die Basisspannung des sprechende, negative Spannung — E läuft. Transistors jedesmal begrenzt, wenn die positive

Wenn die Einzelschaltung nach F i g. 4 in Verbin- Spannung an der Eingangsleitung 7-2 angelegt wird,

dung mit dem Spannungsregler nach F i g. 5 ange- In Fig. 7 b sind die Signale dargestellt, wenn eine

wendet wird, ist ein weiter Bereich der Steuerspannun- 40 positive Spannung Ein = + V zum Negator gelangt,

gen+£ und —E erforderlich, um eine ausreichende In der Fig. 9a sind Schaltungseinzelheiten des

Änderung des Stroms / zu bewirken und acht ver- Neigungsdetektors 8-26 der Fig. 8 zu sehen. Ein

schiedene Neigungen zu kompensieren. Mit den Tran- Transformator 9-2 entspricht dem Transformator 8-24

sistoren 5-38 und 5-40 und den zugehörigen Kompo- in F i g. 8. Die von der Einzelschaltung 8-2 entwickelte

nenten der F i g. 5 muß diese große Spannungsände- 45 Ausgangsspannung wird durch den Transformator 9-2

rung bewerkstelligt werden. Daher sind spezielle Typen auf die Basis von Transistoren 9-4 und 9-6 gekoppelt,

dieser Komponenten erforderlich. Die letzteren sind derart angeschlossen, daß stets einer

Eine Stromreglereinheit, mit der diese Probleme der von ihnen leitet abhängig davon, ob sich der Span-Spannungsreglereinheit umgangen werden, ist in nungsverlauf positiv oder negativ ändert. Transistoren Fig. 6 wiedergegeben. Eine Einzelschaltung6-2 50 9-8 und 9-10 sind derart mit den Transistoren9-4 und stimmt mit der der F i g. 4 überein, wenn man von der 9-6 verbunden, daß ein negatives Ausgangssignal an Art und Weise absieht, wie ihr die Steuerspannungen einem Verbindungspunkt 9-12 entsteht, falls vom +E und —E zugeführt werden. Die Stromreglereinheit Transformator eine Stromänderung wahrgenommen ist in einem gestrichelten Block 6-4 enthalten. Ähnlich wird. Falls notwendig, kann der Verbindungspunkt wie beim Regler der F i g. 5 wird das Eingangssignal 55 9-12 mit einer Treibschaltung, z. B. einem Transistor über eine Leitung 6-6 der Basis eines Transistors 6-8 9-14, in Verbindung stehen.

und außerdem über einen Negator 6-10 der Basis eines Falls das über den Transformator 9-2 hereinkom-Transistors 6-12 aufgeprägt. Der Negator erlaubt ja mende Signal größer zu werden beginnt, wie es in der ein gleichzeitiges Schalten der komplementären Tran- Fig. 9b am Knickpunkt zwischen dem waagrechten sistoren; seine Einzelheiten sind in Verbindung mit 60 und dem geneigten Verlauf 9-16 dargestellt ist, gibt der F i g. 7 erklärt. In der gleichen Weise läuft das Ein- Transistor 9-14 ein Signal 9-18 ab. Wenn die Neigung gangssignal einer Leitung 6-14 zur Basis eines Tran- an einem Punkt 9-20 aufhört, verschwindet das Aussistors 6-20. Auch das Eingangssignal einer Leitung gangssignal, wie als Linie 9-22 angegeben ist. Zu dieser 6-22 gelangt zur Basis eines Transistors 6-24 und über Zeit kann jedoch das Ausgangssignal die Einschleusung einen Negator 6-26 zur Basis eines Transistors 6-28. 65 der Daten für den neuen Zeichenbestandteil in die Die Ausgangsklemmen der Transistoren sind über je Einzelschaltungen bewirken, und es beginnt eine neue eine Isolierdiode 6-30 und je einen Bemessungswider- Neigung 9-24. Der restliche Verlauf nach F i g. 9 b erstand 6-32, 6-40, 6-42, 6-44, 6-46 bzw. 6-48 an die Ein- gibt sich in gleicher Weise. An Stelle des erläuterten

Neigungsdetektors können auch andere gleichwirkende Detektoren im Rahmen der Gesamtschaltung verwendet werden.

Kurz zusammengefaßt, werden in dem beschriebenen System Einzelschaltungen als Teile eines Digital-Analog-Umsetzers angewendet, deren Versorgungsspannungen abgeändert werden können, um einer Änderung der Neigung des von ihnen produzierten Stromverlaufes entgegenzuwirken. Eine Spannungsjeglerschaltung ist zusätzlich erläutert, die die Inten-

sitätsbits annimmt und positive und negative Ausgangsspannungen hervorbringt, die veränderbar sind und die Anstiegs- und Abfallzeit des von den Einzelschaltungen erzeugten Stromverlaufes beeinflußt. Somit können Vektoren- oder Zeichenbestandteile unterschiedlicher Länge mit einer konstanten Schreibgeschwindigkeit geschrieben werden, wodurch Vektoren oder Zeichen entstehen, die eine gleichförmige Intensität unabhängig von ihrer Länge oder der Länge ίο ihrer Bestandteile aufweisen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltung zum Schreiben von mehreren geraden Linienbestandteilen unterschiedlicher Länge mit konstanter Geschwindigkeit durch einen Elektronenstrahl einer Kathodenstrahlröhre mit mindestens einem aus mehreren parallelen Stufen bestehenden, den Koordinatenwert eines Endpunkts des Linienbestandteiles in digitaler Form aufnehmenden Koordinaten-Register und mit einem am Register angeschlossenen Digital-Analog-Umsetzer aus mehreren parallelen, durch je einen Kondensator überbrückten Transistor-Verstärkern, deren Ausgangsklemme mit je einem Bemessungswiderstand in Reihe an einem gemeinsamen Anschlußpunkt einer Treiberschaltung des Ablenkjoches der Kathodenstrahlröhre liegt, dadurch gekennzeichnet, daß an die Eingänge aller parallelen Transistor-Verstärker (2-10, 2-12, 2-14; 3-14, 3-16, 3-18, 3-20; 4-16; 6-38) zusätzlich zu den jeweiligen digitalen Signalen zwei entgegengesetzte Signale (+E, —E) gleicher Größe von einer als Digital-Analog-Umsetzer wirkenden Spannungsbzw. Stromreglerschaltung (2-30; 3-8; 6-4) aus herangeführt werden, deren Eingangssignale in digitaler Form die erwünschte Neigungsänderung des vom Transistor-Verstärker abzugebenden Stroms im Verhältnis zur Länge des zu schreibenden Linienbestandteiles darstellen, um konstante Neigungswerte zu erhalten.

2. Schaltung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu den parallelen, durch je einen Kondensator überbrückten Transistor-Verstärkern (8-4, 8-6, 8-8) des Digital-Analog-Umsetzers ein weiterer solcher Transistor-Verstärker (8-2) an den beiden Ausgangsklemmen (8-10, 8-12) der Spannungs- bzw. Stromreglerschaltung parallel angeschlossen ist, daß ferner die Eingangsklemmen eines ODER-Gliedes (8-20) an die parallelen Stufen des Koordinaten-Registers angeschlossen sind und seine Ausgangsklemme (8-22) den Eingang des weiteren Transistor-Verstärkers bildet und daß die Ausgangsklemme dieses weiteren Transistor-Verstärkers (8-2) an der Primärwicklung (8-24) eines Transformators liegt,-dessen Sekundärwicklung mit einem Neigungsdetektor (8-26) verbunden ist, der beim Verschwinden seines Eingangssignals die Einspeisung der zum Schreiben des nächsten Linienbestandteiles erforderlichen, digitalen Signale veranlaßt.

3. Schaltung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsreglerschaltung mehrere komplementäre Transistorpaare (5-8,5-12; 5-18, 5-20; 5-24, 5-26) enthält, die von den digitalen Eingangssignalen in den leitenden Zustand überführbar sind, daß die Größen von zwei Gruppen paralleler Widerstände (5-14, 5-30, 5-32 und 5-16, 5-34, 5-36) je eine geometrische Reihe bilden, wobei alle Widerstände der ersten Gruppe an ihrem einen Ende mit der Ausgangsklemme ihres vorgeschalteten Transistors (5-8, 5-18, 5-24) und alle Widerstände der zweiten Gruppe an ihrem einen Ende mit dem jeweils komplementären Transistor (5-12, 5-20, 5-26) in Verbindung stehen, und daß zwei Treiberschaltungen (5-38, 5-40) an den anderen Enden der jeweiligen Gruppe paralleler Widerstände die kombinierten Ausgangssignale aufnehmen, um die beiden gepolten Ausgangsspannungen (+£", — E) zu erzeugen.

4. Schaltung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromreglerschaltung mehrere komplementäre Transistorpaare (6-8, 6-12; 6-16, 6-20; 6-24, 6-28), die durch die digitalen Eingangssignale in den leitenden Zustand überführbar sind, und zwei Gruppen paralleler Widerstände (6-32, 6-40, 6-42 und 6-44, 6-46, 6-48) aufweist, deren Größen eine geometrische Reihe bilden, wobei alle Widerstände der ersten Gruppe mit ihrem einen Ende an der Ausgangsklemme des entsprechenden Transistors (6-8, 6-16, 6-24) und alle Widerstände der zweiten Gruppe mit ihrem einen Ende an der Ausgangsklemme des entsprechenden, komplementären Transistors (6-12, 6-20, 6-28) angeschlossen sind, wobei die beiden Gruppen paralleler Ströme, die durch die Widerstände fließen, den Transistorverstärkern (6-2) zugeführt werden.