DE1614467B2 - Schaltung zur schrittweisen ablenkung eines laengs einer geraden linie auf dem schirm einer kathodenstrahlroehre gefuehrten elektronenstrahls - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur schrittweisen Ablenkung eines längs einer geraden Linie auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre geführten Elektronenstrahls, bei der ein Ablenkverstärker durch eine treppenförmige Impulsfolge angesteuert wird und ein treppenförmiger Ablenkstrom in einer zwischen dem Ablenkverstärker und einer Spannungsquelle liegenden Ablenkspule erzeugt wird.

Aus der französischen Patentschrift 1 316 260 ist eine Kathodenstrahlröhre bekannt, um deren Hals zwei elektromagnetische Ablenkspulen angeordnet sind, die über je einen Steuerverstärker von einem zugehörigen Sägezahngenerator gespeist werden. Der sägezahnförmige Stromverlauf des einen Generators ist bezüglich des Verlaufes des anderen Generators so abgestimmt, daß ein ganzzahliges Vielfaches der Zähne des einen Generators in einen Zahn des anderen Generators hineinpaßt. Nach der Inbetriebnahme dieser Schaltung überlagern sich die von den beiden Strömen in den Ablenkspulen hervorgerufenen Wirkungen auf den Elektronenstrahl in der Weise, als ob der Strahl von einem treppenförmig ansteigenden Strom gesteuert würde, der den Strahl schrittweise auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre längs einer geraden Linie führt.

In der Zeitschrift »Electronics« (29. November 1953), S. 28 und 29, ist ein Schaltbild wiedergegeben, das auf die zuvor erläuterte Schaltung anwendbar ist. Der Stromverlauf mit den kurzen Sägezähnen entsteht in einer Klemmschaltung, zwischen deren Ausgangsklemmen der Kondensator und der Verstärker eines Miller-Integrators angeschlossen sind. Die eine Ausgangsklemme bildet zugleich das eine Ende der Ablenkspule, während an der anderen Ausgangsklemme zusätzlich eine konstante Stromquelle liegt. Der genannten Ablenkspule wird am selben Ende über ein Transistorpaar in der Darlington-Verdrahtung auch ein Signal zugeleitet, das ein alphanumerisches Zeichen wiedergeben kann. Dieses Signal wird mit dem sägezahnförmigen Stromverlauf in der Ablenkspule vermischt, von der im Zusammenwirken mit der anderen Ablenkspule in einer Position des Elektronenstrahls das alphanumerische Zeichen oder auch nur eine gerade Linie gezeichnet werden kann.

Die zuvor beschriebenen, bekannten Schaltungen lassen lediglich eine Verschiebung des Elektronenstrahls in gleichförmigen Schritten, also von einer Position zur benachbarten in einer Zeile eines Rasters bzw. längs einer geraden Linie auf dem Röhrenschirm zu.

Aus der deutschen Patentschrift 1171 656 ist eine Einrichtung zur Darstellung von Zeichen auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre bekannt, in der von einem Impulsgenerator aus zeitlich aufeinanderfolgende und aneinander anschließende Rechteckimpulse über getrennte Leitungen zyklisch zu Steuerschaltungen für die waagrechte und senkrechte Ablenkung des Elektronenstrahls übertragen werden. Außerdem kann von diesen Impulsen der Strahl hell- bzw. ausgetastet werden. An den aus ODER- und UND-Gliedern bestehenden Steuerschaltungen ist ein Zeichenwähler angeschlossen, von dem entsprechend dem gerade darzustellenden Teilstrich des Zeichens der aus dem Generator kommende Impuls einem oder mehreren Flipflops zugeleitet wird. Zur Hell- bzw. Austastung des Strahls ist nur ein Flipflop, für die X- bzw. F-Ablenkung sind je zwei Flipflops vorgesehen. Jedem der Ablenkung dienenden Flipflop ist ein Integrator nachgeschaltet, der den aus dem Flipflop austretenden Rechteckimpuls integriert, damit vom Integrator dem elektromagnetischen Ablenksystem der Röhre eine gleichförmig zu- oder abnehmende Spannung zugeleitet oder die vom Integrator gerade erreichte Spannung beibehalten wird. Entsprechend dieser Spannungszunahme oder -abnähme wird eine gerade Linie längs der einen oder anderen Koordinate in der einen oder entgegengesetzten Richtung auf dem

ίο Röhrenschirm mit einer konstanten Geschwindigkeit gezeichnet. Die gleichzeitige Ablenkung sowohl längs der X- als auch längs der F-Achse hat zur Folge, daß der Strahl unter einem Winkel von 45° zur X- und Y-Achse mit einer um den Faktor ]/2~ vergrößerten Amplitude geführt wird. Da die Helligkeit des um 45° geneigten Teilstriches etwas geringer im Vergleich mit den Teilstrichen, die zu den Achsen parallel verlaufen, bezeichnet wird, müssen die geneigten Teilstriche mit einer etwas vergrößerten Geschwindigkeit aufgezeichnet werden, zumal die Zündspannung für die Helltastung des Elektronenstrahls auf einem konstanten Wert verbleibt. Irgendwelche Hilfsmittel vorzusehen, die die Helligkeitsunterschiede zwischen den geneigten und achsparallelen Teilstrichen beseitigen, hat man als nicht notwendig erachtet.

In der deutschen Patentanmeldung P 15 24 512.2-53 ist eine Schaltungsanordnung zum Vorführen von alphanumerischen Zeichen auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre vorgeschlagen worden, wobei der Elektronenstrahl über die Stirnfläche der Röhre schrittweise in horizontaler und vertikaler Richtung abgelenkt wird. Um bei der Zeichenerzeugung die Horizontalbewegung des Strahls zu erhalten, werden der horizontal ablenkenden Spule 32 Stromschritte von fünf Stufen eines Zählers aus über einen Ablenkverstärker zugeführt. Während der normalen Ablenkung längs einer Zeile steigt die Gesamtzahl dieser Stromschritte allmählich bis zu einer festen Größe an und fällt dann plötzlich auf Null ab, um den Vorgang nochmals zu wiederholen. Wenn die Stromschritte durch die horizontal ablenkende Spule laufen, bewegen sie den Elektronenstrahl stufenweise von links nach rechts und führen ihn dann schnell von rechts nach links zurück. Um den Strahl an der linken Seite der Röhrenstirnfläche festzuhalten, wenn der Ablenkstrom fehlt, ist eine horizontal einstellende Spule notwendig, falls die Ablenkschaltung einseitig und nicht im Gegentakt arbeitet.

Zusätzlich zur Zeichengewinnung ist in der obigen deutschen Patentanmeldung auch eine Einheit vorgeschlagen worden, mit der der Elektronenstrahl zum Zeichnen eines Vektors willkürlich eingestellt werden kann. Hierzu braucht der Zähler nicht unbedingt schrittweise, also um eine Einheit weitergeschaltet zu werden. In Abhängigkeit von der X- bzw. F-Koordinate, die den Endpunkt des Vektors festlegt, können z. B. alle Zählerstufen gleichzeitig gesetzt werden. Dementsprechend treten große Stromschrittänderungen oder, auch Stromzuwüchse genannt, an der einen Seite der Ablenkspule auf, die augenblicklich einen Spannungsstoß induzieren, der die konstante Speisespannung der Ablenkspule erheblich verringert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschleunigungsschaltung anzugeben, von der bei einer gleichzeitigen Hinaufschaltung der Zählerstufen um mehrere Einheiten zum Zeichnen eines Vektors der Elektronenstrahl mit einer Geschwindigkeit, die erheblich über derjenigen liegt, mit der er normalerweise

in kleinen, gleichförmigen Schritten von einer Position zur benachbarten weitergeschaltet wird, bis zu dem Punkt längs einer geraden Linie geführt wird, der der gerade in die Zählerstufen eingebrachten Zahl entspricht, ohne daß die Helligkeit des auf dem Schirm erscheinenden Vektors merklich nachläßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Erzeugung unterschiedlicher Schrittlängen auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre die Ansteuerung des Ablenkverstärkers mit treppenförmigen Impulsen unterschiedlicher Stufenhöhe vorgesehen ist und daß mittels der durch den Treppenstrom an der Ablenkspule entstehenden Spannungsänderung ein schwellwertabhängiger Schalter bei Überschreiten einer festgelegten Vorspannung einschaltbar ist, der eine weitere Spannungsquelle mit einer wesentlich höheren Spannung als die der ersten Spannungsquelle parallel zur letzteren derart an die Klemme der Ablenkspule liegt, daß gleichzeitig die erste Spannungsquelle über einen elektronischen Schalter abgetrennt wird.

Gemäß der USA.-Patentschrift 3 111 603 wird der Strahl nur während der Rücklaufzeit beschleunigt. Am Ende der Vorlaufperiode wild von einem Joch aus ein starker Rücklaufspannungsimpuls, dessen Größe die Speisespannung übersteigt, den Emittern eines Transistorpaares aufgeprägt, was eine kürzere Rücklaufzeitspanne ermöglicht.

Beim Gegenstand der Erfindung kann die Ablenkbewegung des Strahls während der Hin- und Rücklaufzeitspanne dadurch beschleunigt ausgeführt werden, daß eine große Ablenkspannung plötzlich an die eine Klemme der Ablenkspule angekoppelt wird. Dies ist eine unkostspielige Maßnahme, zumal im Aufbau der Schaltung die üblichen Bauteile Anwendung finden. Fernerhin ist der Stromverbrauch mäßig.

Während der Zeichenerzeugung liefern die Zählerstufen des Digital-Analog-Umsetzers kleine feste, stufenartige Stromanteile an die Ablenkspule. Folglich ist die Amplitude der an der Ablenkspule induzierten Spannungsänderungen ziemlich klein, und die Spannung an der zweiten Klemme der Spule nimmt niemals unter die Klemmspannung ab, von der eine Diode vorgespannt wird, die an dieser Klemme angeschlossen ist. Bei der Vorführung eines Vektors wird die Spannung an der zweiten Klemme bis auf einen Wert unter der Klemmspannung abgesenkt, die an der vorgespannten Diode liegt. Hierbei wird die Diode in Durchlaßrichtung vorgespannt, und der Strom fließt durch die Primärwicklung eines Transformators, um einen Auslöseimpuls in der Sekundärwicklung zu induzieren, der plötzlich einen Transistor anschaltet. Von diesem wird eine Hochspannungsquelle an die Ablenkspule angekoppelt, so daß eine vergrößerte Ablenkspannung den abtastenden Strahl beschleunigt, während dieser eine Linie zu einem neuen Punkt schreibt. Wenn die induzierte Ablenkspannung zusammenbricht und dadurch die Spannung an der zweiten Klemme einen Wert erreicht, der die Vorspannung übersteigt, wird die Diode wieder in Sperrrichtung vorgespannt und der Transistor gesperrt, wodurch die Hochspannungsquelle von der Ablenkspule abgeschnitten wird.

Um die Hin- und Rücklaufzeit zu verringern, kann gemäß der Erfindung eine Gegentaktschaltung Anwendung finden. Auch bei einer Gegentaktschaltung sind Voreinstellspulen nicht erforderlich. Fernerhin haben die Gegentaktstufen eine geringere Verzerrung als die einseitigen Stufen. Der vertikale Abschnitt des Ablenksystems enthält eine identische Schaltung und arbeitet in derselben Weise wie der zuvor erläuterte horizontale Abschnitt, wenn man davon absieht, daß die vertikal ablenkende Spule den abtastenden Strahl vertikal über den Schirm bewegt. Da die Stromstärken in jeder Spule oder jedem Spulensatz (die durch die Zahl in ihren betreffenden Digital-Analog-Ablenkzählern festgelegt sind) unterschiedlich sind, kann der

ίο abtastende Strahl auf der Stirnfläche der Kathodenstrahlröhre irgendwohin schnell bewegt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Schaltung des horizontalen Abschnittes in einem einseitigen Ablenksystem,

F i g. 2 den Strom- und Spannungsverlauf im einseitigen System,
F i g. 3 die Schaltung des horizontalen Abschnittes in einem Gegentaktablenksystem,

F i g. 4 den Strom- und Spannungsverlauf im Gegentaktsystem und

F i g. 5 ein Schaltbild des horizontal ablenkenden Zählers in Fig. 1, der dort nur als Block dargestellt und mit dem Emitter des Ablenkverstärkers verbunden ist.

In F i g. 1 ist die Schaltung des horizontalen Abschnittes eines einseitigen Ablenksystems zu sehen, das einen als horizontal ablenkender Verstärker arbeitenden Transistor 1-2 enthält. Mit dem Emitter ist ein horizontal ablenkender Zähler 1-4 verbunden, dessen Einzelheiten in F i g. 5 dargestellt sind. Er enthält fünf Stufen 5-2, die über eine Leitung 5-4 am Ablenkverstärker 1-2 32 Stromstufen oder -schritte hervorrufen. Während der Ablenkung längs einer Zeile vergrößert sich dieser Strom schrittweise um einen kleinen Betrag bis zu einem festen Wert und fällt dann plötzlich auf Null ab, um diesen Vorgang nochmals zu wiederholen. Diese Stromschritte entwickeln über den Kollektor des horizontalen Verstärkers 1-2 eine Spannung am Widerstand 1-6. Der Basis des Transistors 1-2 wird von einer Zenerdiode 1-8 eine Bezugsspannung zugeführt, die die Stärke des kleinen, durch den Ablenkverstärker 1-2 fließenden Stromanteils oder -Schrittes festlegt, wenn der Ablenkzähler 1-4 eine Stromänderung bewirkt.

Die von den kleinen Stromschritten am Widerstand 1-6 entwickelte Spannung wird über eine Leitung 1-10 der Basis eines Transistors Tl eines als Darlington-Schalter geschalteten Ablenkverstärkers 1-12 zugeführt. Mit einem solchen Verstärker wird eine bessere Linearität des Stromflusses durch eine Ablenkspule 1-14 erhalten. Mit den beiden Transistoren Tl und Tl wird eine Verstärkung erzielt, die das Produkt der Ver-Stärkung der einzelnen Transistoren ist. Um eine große Verstärkung zu erhalten, braucht der Transistor Tl nicht im nichtlinearen Abschnitt seiner Charakteristik zu arbeiten. Die Ausgangssignale des Ablenkverstärkers 1-2 in der Leitung 1-10 bewirken, daß die Leitfähigkeit der beiden Transistoren Tl und Tl vergrößert wird. Von einer Spannungsquelle 1-16 fließt ein Strom durch eine Diode 1-18, die Ablenkspule 1-14, die Kollektoren und Emitter der Transistoren Tl und Tl und durch Emitterwiderstände 1-20 und 1-22. Da die horizontal ablenkende Spule 1-14 einen unbedeutenden Gleichstromwiderstand aufweist, fällt an ihr die Spannung kaum ab, so daß praktisch der gesamte Spannungsabfall an den Transistoren Tl und Tl und

den Emitterwiderständen 1-20 und 1-22 auftritt. Somit stimmt die an einem Punkt 1-24 auftretende Gleichspannung praktisch mit der der Quelle 1-16 überein. Wenn der Strom durch die Ablenkspule 1-14 zunimmt, wird gemäß der Gleichung:

E = L

d/
~dt

eine Spannung induziert, deren Polung jedoch zu der der Quelle 1-16 entgegengerichtet ist.

Mit dem Punkt 1-24 ist auch eine Vorspannungsquelle 1-26 über die Primärwicklung eines Transformators 1-28, einen Leiter 1-30 und eine Diode 1-32 verbunden. Da die Quelle 1-26 eine kleinere Vorspannung als die Quelle 1-16 liefert, ist die Diode 1-32 normalerweise in Sperrichtung vorgespannt und leitet nicht. Während des normalen Betriebs gibt der Zähler 1-4 nacheinander feste, kleine Stromschritte an die Ablenkspule ab. Die an der Ablenkspule 1-14 entsprechend der Gleichung:

E = L

dt

induzierte Spannung ist stets entgegengerichtet und verringert somit die Speisespannung aus der Quelle 1-16. Die Differenz zwischen der Speisespannung und der entgegengesetzten, induzierten Spannung tritt am Punkt 1-24 auf und fällt bei einer normalen Operation des Zählers 1-3 niemals unter die Vorspannung der Quelle 1-26 ab, so daß die Diode 1-32 stets in Sperrrichtung vorgespannt ist. Da die der Spule 1-14 von der Quelle 1-16 aus zugeführte Spannung konstant ist,

ist die Anstiegszeit der Stromanteile -r- in der Spule

gleich EIL. Um die Anstiegszeit zu vergrößern und somit die Strahlgeschwindigkeit zu erhöhen, kann entweder E größer oder L kleiner gemacht werden. Zur Beschleunigung des Strahls wird aber erfindungsgemäß der Wert von E vorübergehend vergrößert.

Während der Vorführung des Vektors wird der Zähler nicht der Reihe nach um je eine Zeile weitergeschaltet, sondern überspringt beim Hinaufschalten mehrere Zahlen. In Abhängigkeit von der X- oder y-Koordinate, die den Endpunkt des Vektors festlegt, können die Stromschritte stark geändert werden, die dann den Darlington-Schalter 1-12 stärker leitend machen und ihrerseits eine größere Zähler-EMK an der Ablenkspule 1-14 induzieren. Wenn dies geschieht, fällt die Spannung am Punkt 1-24 vorübergehend unter die Vorspannung der Quelle 1-26 ab, und die Diode 1-32 wird in Durchlaßrichtung vorgespannt und leitet. Der durch die Primärwicklung des Transformators 1-28 fließende Strom induziert in der Sekundärwicklung eine Spannung, die den Transistor 1-34 einschaltet, der, sobald er leitet, eine Hochspannungsquelle 1-36 über einen Leiter 1-38 an die Ablenkspule 1-14 anschließt. Diese Hochspannung bewirkt eine äußerst starke

Stromänderung -p in der Ablenkspule 1-14, wodurch sich der Strahl mit einer viel größeren Geschwindigkeit bewegt. Da die induzierte Spannung nur ein vorübergehender Impuls ist, bricht die Spannung bis auf den Wert der Vorspannung der Quelle 1-26 zusammen; sie steigt also an. Wenn die Spannung am Punkt 1-24 den Wert der Vorspannung der Quelle 1-26 übersteigt, wird die Diode 1-32 wieder in Sperrichtung vorgespannt und unterbricht die Leitung. Somit wird der Transistor 1-34 gesperrt und nimmt die Hochspannung von der Ablenkspule 1-14 weg.

In Fig. 2a ist ein Wellenzug2-4 des Stroms zu sehen, der unter normalen Betriebsbedingungen im Leiter 1-10 der F i g. 1 auftreten würde. Bei jeder kleinen schrittweisen Zunahme dieses Stroms wird an der Ablenkspule 1-14 eine Spannung 2-2 induziert. Um diese induzierten Spannungsimpulse wird die Spannung

ίο der Quelle 1-16 vermindert; sie sind natürlich geringer als diese, die als Linie 2-6 in F i g. 2 a angegeben ist. Diese induzierten Spannungsimpulse sind jedoch größer als die Vorspannung der Quelle 1-26 an der Diode, die als Linie 2-8 in F i g. 2a angedeutet ist; aus diesem Grunde ist die Diode 1-32 normalerweise in Sperrichtung vorgespannt. Wenn der Zähler 1-4 zurückläuft und der Strom in der Leitung 1-10 auf Null abfällt, wie als Linie 2-10 in F i g. 2 a aufgetragen ist, wird an der Ablenkspule ein großer Rücklaufimpuls 2-12 entgegengesetzter Polung entwickelt, von dem die Geschwindigkeit vergrößert wird, mit der der Elektronenstrahl zur anderen Seite des Röhrenschirms zurückkehrt.
In Fig. 2b ist der Strom- und Spannungsverlauf aufgetragen, von denen die Strahlbeschleunigungsschaltung erregt wird. Wenn der Zähler 1-4 den Strom im Leiter 1-10 um Stufen 2-14 steigert, werden an der Ablenkspule 1-14 Spannungsimpulse 2-16 induziert. Nun sei angenommen, daß der Zähler 1-4 plötzlich um mehrere Stufen oder Schritte weiterschaltet, so daß die Stufe im Leiter 1-10 größer wird, wie durch eine Flanke 2-18 angegeben ist. Infolge der großen Stromänderung wird der Darlingtonschalter 1-12 stärker leitend, und eine größere Zähler-EMK 2-20 wird an der Ablenkspule 1-14 induziert, die vorübergehend die Spannung am Punkt 1-24 bis auf einen Wert unter der Vorspannung der Quelle 1-26 vermindert. Somit leitet die Diode 1-32, wodurch der Transistor 1-34 leitend gemacht und die Hochspannungsquelle 1-36 an die Ablenkspule 1-14 gelegt wird; daher fließt eine größere

Strommenge -j— durch die Spule 1-14, wodurch sich

der Elektronenstrahl schneller über den Röhrenschirm bewegt.

F i g. 3 zeigt die Schaltung des horizontalen Abschnittes eines Gegentaktablenksystems, in dem die Beschleunigungsschaltung sowohl während der Rücklaufzeitspanne als auch während der Vorlaufbewegung des Strahls ausgenutzt wird, wenn dieser von Punkt zu Punkt zeichnet. Die Beschleunigungsschaltung, die nur während der Rücklaufzeitspanne ausgenutzt wird, ist in F i g. 3 zu sehen, da die Schaltung, die während der Vorlaufbewegung des Strahls angewendet wird, dieselbe Schaltung wie die in Verbindung mit F i g. 1 erörterte Schaltung ist und auch in derselben Weise arbeitet. Die beiden Gegentaktwicklungen sind auf denselben Kern gewickelt; wenn ein durch den einen Kern fließender Strom zu fließen aufhören will, bringt die zwischen den beiden Wicklungen vorhandene Transformatorwirkung eine induzierte Spannung mit sich, die auch den Stromfluß in der anderen Wicklung anzuhalten sucht. Während des Rücklaufes schließt die zum Rücklauf erforderliche Gesamtzeit diejenige Zeitspanne mit ein, die zur Unterbrechung der ersten Hälfte der Gegentaktschaltung benötigt wird; hinzu kommt die zur Einschaltung der anderen Hälfte der Gegentaktschaltung nötige Zeit. Mit Hilfe der Schaltuns nach F i 2. 3 wird die Einschaltzeit der zweiten

Hälfte der Gegentaktschaltung verringert; diese ist dabei so aufgebaut, daß an der Ablenkspule plötzlich eine große Spannung erscheint.

Ein Transistor öl arbeitet als eine Hälfte des horizontal ablenkenden Gegentaktverstärker. Mit seinem Emitter ist eine Ausgangsklemme eines horizontal ablenkenden Zählers 3-2 über eine Leitung 3-4 verbunden. Die andere Ausgangsklemme des Zählers 3-2 ist über eine Leitung 3-6 mit einem weiteren Ablenkverstärker Ql der Gegentaktschaltung verbunden. Die Ausgangsleitungen 3-4 und 3-6 des Zählers 3-2 entsprechen den Ausgangsleitungen 5-4 und 5-6 des Zählers 5-2 der F i g. 5. Die vom Transistor Q\ abgegebene Spannung tritt am einem Widerstand R2> auf und wird auf einen Darlington-Schalter oder -Verstärker 3-8 gebracht, wodurch dieser das Maß seiner Stromleitung verändert. Der Strom fließt von einer Quelle 3-10 durch eine Isolierdiode 3-12, den linken Teil einer horizontal ablenkenden Spule 3-14, den Darlington-Schalter 3-8, einen Belastungswiderstand 3-16 und eine Leitung 3-18 zur Erde. Normalerweise nähert sich die Spannung an einem Punkt 3-20 der Spannung der Quelle 3-10 an und ist negativer als die Vorspannung einer Quelle 3-22. Somit ist eine Diode 3-24 normalerweise in Sperriclitung vorgespannt und leitet nicht.

Zu Beginn der Rücklaufzeitspanne bricht der Strom durch eine Ablenkspule 3-32 bis auf Null zusammen, während der Strom durch die Ablenkspule 3-14 bis auf einen Maximalwert zuzunehmen sucht. Infolge dieses Zusammenbruches wird jedoch an der Spule 3-14 eine Spannung induziert, die den Stromzufluß durch dieselbe unterbindet. Nachdem der Strom durch die Spule 3-32 zu fließen aufgehört hat, beginnt ein großer Strom durch die Spule 3-14 zu strömen. Hierdurch wird an der Spule 3-14 eine große Zähler-EMK induziert. Wenn dieser Fall eintritt, steigt die Spannung um Punkt 3-20 über die Vorspannung der Quelle 3-22 hinaus, und die Diode 3-24 wird in Durchlaßrichtung vorgespannt und leitet. Der durch die Primärwicklung eines Transformators 3-26 fließende Strom induziert eine Spannung in der Sekundärwicklung, die einen Transistor Q2> einschaltet, der, sobald er leitet, eine Hochspannungsquelle 3-28 an die Ablenkspule 3-14 anschließt und den Strahl schneller bewegt. Da die induzierte Spannung nur ein vorübergehender Impuls ist, sucht sie augenblicklich über die Vorspannung der Quelle 3-22 anzusteigen und beginnt dann abzunehmen, bis sie wieder negativer als die Vorspannung der Quelle 3-22 wird. Wenn die Spannung am Punkt 3-20 negativer als die Spannung der Quelle 3-22 wird, wird die Diode 3-24 wieder in Sperrichtung vorgespannt und hört zu leiten auf. Somit ist der Transistor Q3 wieder gesperrt und nimmt die Hochspannung von der Ablenkspule 3-14 weg.

In F i g. 4 ist der Strom- und Spannungsverlauf des Gegentaktsystems in der F i g. 3 zu sehen. Die F i g. 4a zeigt Stromschritte /_c, in der Ablenkspule 3-14. Die Ablenkspulen 3-14 und 3-32 sind dabei um denselben Kern gewickelt. Wenn die Transistoren eines Dailington-Schalters oder -Verstärkers 3-30 abgeschaltet sind, wird infolge der Transfotmalorwirkung zwischen den beiden Ablenkspulen eine Spannung in der Wicklung 3-14 induziert, die dem Transistoi des Dailington-Sehallcrsoder-Verstärkers 3-8 entgegenzuwirken such!. CicmüK I i g. 4a beginnt ein Transistor £)4 im Darlington-Schaller 3-8 nicht eher /ii leiten, bis da Strom in der Ablenl- wicklung 3-32 zu IHdVn .mlgi'liört hai.

Eine Abschaltzeit 4-2 des Darlington-Schalters 3-30 ist in Fig. 4 b wiedergegeben, während in Fig. 4 a eine Anschaltzeit 4-4 des Darlington-Schalters 3-8 angegeben ist. Eine gesamte Einschaltzeit 4-6 ist als Summe der Abschaltzeit 4-2 und der Anschaltzeit 4-4 angedeutet. Mit der erfindungsgemäßen Schaltung wird die Anschaltzeit 4-4 des Darlington-Schalters 3-8 bis zu einer Zeit 4-8 verkürzt. Obwohl der Darlington-Schalter 3-8 nicht leitend werden kann, nachdem der

ίο Darlington-Schalter 3-30 zu leiten aufgehört hat, wird der Schalter 3-8 viel schneller von der Beschleunigungsschaltung eingeschaltet. Die Gesamtzeit zum Rücklauf wird somit bis auf eine Zeitspanne 4-10 verringert.
Wenn eine zweite Beschleunigungsschaltung, die mit einer Schaltung 3-34 identisch ist, an die Ablenkspule 3-32 angeschlossen wäre, würde sie so arbeiten, wie bereits in Verbindung mit Fig.! erklärt ist, damit der abtastende Elektronenstrahl beim Zeichnen eines Vektors beschleunigt wird. Von der Schaltung nach F i g. 3 wird nicht nur die Bewegung des Elektronenstrahls zwischen zwei Punkten beschleunigt, sondern auch die Rücklaufzeit des Elektronenstrahls verkürzt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltung zur schrittweisen Ablenkung eines längs einer geraden Linie auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre geführten Elektronenstrahls, bei der ein Ablenkverstärker durch eine treppenförmige Impulsfolge angesteuert wird und ein treppenförmiger Ablenkstrom in einer zwischen dem Ablenkverstärker und einer Spannungsquelle liegenden Ablenkspule erzeugt wird, dadurc h gekennzeichnet, daß zur Erzeugung unterschiedlicher Schrittlängen auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre die Ansteuerung des Ablenkverstärkers (1-12) mit treppenförmigen Impulsen unterschiedlicher Stufenhöhe (2-14, 2-18) vorgesehen ist und daß mittels der durch den Treppenstrom an der Ablenkspule (1-14) entstehenden Spannimgsänderung (2-16. 2-20) ein schwellwertabhängiger Schalter (1-32. 1-30. 1-28, 1-34) hei Überschreiten einer festgelegten Vorspannung (1-26) einschaltbar ist, der eine weitere Spannungsquelle (1-36) mit einer wesentlich höheren Spannung (S -60 V) als die ( ' 15 V) der ersten Spannungsquelle (1-16) parallel zur letzteren (1-16) derart an die Klemme (1-38) der Ablenkspule (1-14) legt, daß gleichzeitig die erste Spannungsquelle (1-16) über, einen elektronischen Schalter (1-18) abgetrennt wird.

2. Schaltung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sehwellwertabhängige Schalter eine Vorspannungsquelle (1-26), deren Potential (I K)V) geringer als das ( j 15 V) der ersten Spannungsquelle (1-16) ist, eine an der Klemme (1-24) der Ablenkspule (1-14) liegende Diode (1-32), wobei diese Klemme (1-24) während der kleinen (gleichbleibenden) Stromslufen ein die Vorspannung ( IO V) übersteigendes Potential und bei vergrößerten Slromstufen ein geringeres Potential als die Vorspannung ( · 10 V) erhält. um\ einen Transformator (1-28) aufweist, dessen Primärwicklung /wischen der Votspannimgsquelle (1-26) und dei Diode (1-32) liegt, die wählend der \ergiöllt'tk-n Slionistufen in den leitenden Zustand \nircspannt ist. und dessen Sekutidäiwicklung ein

Einschaltsignal nur während des leitenden Zustandes der Diode (1-32) an ein Schaltelement (1-34) abgibt.

3. Schaltung nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der schweUwertabhängige Schalter (1-34) ein Transistor ist, dessen eine Elektrode zum Empfang des Einschaltsignals mit der Sekundärwicklung des Transformators (1-28), dessen

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zweite Elektrode mit der weiteren Spannungsquelle (1-36) und dessen dritte Elektrode mit der Klemme (1-38) der Ablenkspule (1-14) verbunden ist, und daß der Transistor (1-34) nur beim Empfang des Einschaltsignals aus der Sekundärwicklung des Transformators (1-28) leitet und dadurch die weitere Spannungsquelle (1-36) an die Klemme (1-38) der Ablenkspule (1-14) legt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen